[发明专利]掺杂金属纳米粒子的钒酸钇发光材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及发光材料领域，尤其涉及一种掺杂金属纳米粒子的钒酸钇发光材料及制备方法。

背景技术

白光LED具有低电压、低功耗、高可靠性和长寿命等一系列优点，是一种符合环保与节能的绿色照明光源。现阶段制造高显色指数、低色温、大功率白光LED是白光LED发展的总体趋势，而红色荧光粉性能对白光LED的显色指数及色温的影响极为显著。因此，提高红色荧光粉的发光效率和色纯度以及寻找高稳定性、高效率的新型红色荧光粉非常重要。目前商用的红色荧粉体系主要有(Ca_1-xSr_xS):Eu²⁺、钨酸盐和钼酸盐系列、Y₂O₃:Eu³⁺,Y₂O₂S:Eu³⁺,YVO₄:Eu³⁺等，它们在近紫外或蓝光激发下均因发光效率不高而影响了其应用。Eu³⁺掺杂YVO4的荧光粉，作为一种重要的红色商用荧光粉，提高其发光一直是研究重点。

发明内容

本发明所要解决的问题在于提供一种发光效率较高的掺杂金属纳米粒子的钒酸钇发光材料。

本发明的技术方案如下：

一种掺杂金属纳米粒子的钒酸钇发光材料，其化学通式为Y_1-x-yVO₄:Eu_x,Al_y,M_z，其中，M为掺杂金属纳米粒子，选自Ag、Au、Pt、Pd、Cu纳米粒子中的至少一种，x和y分别为Eu和Al原子取代Y原子的摩尔数，y的取值范围为0＜x≤0.1，z为M与Y_1-x-yVO₄:Eu_x,Al_y的摩尔之比，z的取值范围为0＜z≤1×10^-2；Y_1-x-yVO₄:Eu_x,Al_y为发光材料，冒号“：”表示Eu和Al的掺杂。

所述掺杂金属纳米粒子的钒酸钇发光材料，优选，x的取值范围为0.01≤x≤0.1，y的取值范围为0.005≤y≤0.05，z的取值范围为1×10^-5≤z≤5×10^-3。

本发明还涉及一种掺杂金属纳米粒子的钒酸钇发光材料的制备方法，包括如下步骤：

将M的盐溶液、起分散作用的助剂和还原剂混合反应后，制得M纳米粒子胶体溶胶；

按照Y_1-x-yVO₄:Eu_x,Al_y,M_z中的各元素化学计量比，量取Y、Eu和Al盐的乙醇水溶液，再量取所述M纳米粒子胶体溶液，然后加入柠檬酸络合剂和聚乙二醇表面活性剂，于60～80℃搅拌，搅拌均匀后加入NH₄VO₃，用氨水调节pH至4～6，继续保温2～6h，得到前驱体溶胶；其中，柠檬酸与Y、Eu和Al总金属离子之和的摩尔比为1～5:1；聚乙二醇的浓度为0.05～0.20g/mL；

将前驱体溶胶于70～150℃干燥6～20h，使溶剂挥发，得到干凝胶，研磨干凝胶，将研磨粉体在空气气氛中于400～800℃预烧1～8小时，冷却后再研磨预烧样品，然后再将预烧样品粉末于1000～1400°C煅烧2～12h，冷却至室温、研磨，即得到Y_1-x-yVO₄:Eu_x,Al_y,M_z发光材料；

上述步骤中，M为掺杂金属纳米粒子，选自Ag、Au、Pt、Pd、Cu金属纳米粒子中的至少一种，Y_1-x-yVO₄:Eu_x,Al_y,M_z中的冒号“：”表示掺杂，x和y分别为Eu和Al原子取代Y原子的摩尔数，y的取值范围为0＜x≤0.1，z为M与Y_1-x-yVO₄:Eu_x,Al_y的摩尔之比，z的取值范围为0＜z≤1×10^-2。