[发明专利]一种荧光粉/贵金属纳米颗粒复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种荧光粉/贵金属纳米颗粒复合材料的制备方法，包括以下步骤：1)制备金属纳米颗粒溶胶；2)配置表面活性剂溶液，其中，所述表面活性剂溶液为表面活性剂水溶液或表面活性剂乙醇溶液，再将荧光粉分散于所述表面活性剂溶液中，然后进行室温搅拌，再依次进行过滤、洗涤及真空干燥，得经表面活性剂修饰的荧光粉；3)将步骤2)制备得到的经表面活性剂修饰的荧光粉分散于水溶液中，得荧光粉分散水溶液，然后将步骤1)制备得到的金属纳米颗粒滴加到荧光粉分散水溶液中，室温搅拌后依次进行过滤、洗涤及真空干燥，得荧光粉/贵金属纳米颗粒复合材料，该制备方法能够实现金属纳米颗粒与荧光粉的共振耦合。

技术领域

本发明涉及一种复合材料的制备方法，具体涉及一种荧光粉/贵金属纳米颗粒复合材料的制备方法。

背景技术

当光照射到颗粒尺寸远小于其激发波长的金属纳米颗粒时，并且入射光频率与自由电子振荡频率相同时，金属表面会产生自由电子的集体共振，这种现象被称为局部表面等离子体共振(LSPR)。LSPR效应使得金属纳米颗粒具有一些独特的光学和电学性质，在纳米光学有着广泛的应用。将这种金属的共振耦合作用应用于荧光粉上，可以实现荧光粉的辐射增强，从而可以提高白光LED的综合性能，比如：在减少荧光粉量的情况下提高荧光粉的整体发光强度，可以降低成本，减少荧光粉的背散射，同时金属纳米颗粒良好的热性能也可以提高器件的热稳定性。

现有技术通过物理混合及金属蒸镀等方式实现荧光粉与金属纳米颗粒的耦合，其中，物理混合的最大问题是金属纳米颗粒与荧光粉之间难以实现共振耦合。而金属热蒸镀退火工艺又与传统的LED封装工艺不相符，因此需要开发出一种制备方法，该制备方法能够实现金属纳米颗粒与荧光粉的共振耦合。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种荧光粉/贵金属纳米颗粒复合材料的制备方法，该制备方法能够实现金属纳米颗粒与荧光粉的共振耦合。

为达到上述目的，本发明所述的荧光粉/贵金属纳米颗粒复合材料的制备方法包括以下步骤：

1)制备金属纳米颗粒溶胶；

2)配置表面活性剂溶液，其中，所述表面活性剂溶液为表面活性剂水溶液或表面活性剂乙醇溶液，再将荧光粉分散于所述表面活性剂溶液中，然后进行室温搅拌，再依次进行过滤、洗涤及真空干燥，得经表面活性剂修饰的荧光粉；

3)将步骤2)制备得到的经表面活性剂修饰的荧光粉分散于水溶液中，得荧光粉分散水溶液，然后将步骤1)制备得到的金属纳米颗粒滴加到荧光粉分散水溶液中，室温搅拌后依次进行过滤、洗涤及真空干燥，得荧光粉/贵金属纳米颗粒复合材料。

步骤1)中采用水热法制备金属纳米颗粒溶胶，具体过程为：采用化学还原法制备几纳米尺寸的金属纳米籽溶液，再以金属纳米籽为成核点成长出所需粒径尺寸的金属纳米颗粒，然后通过刻蚀剂或表面活性剂使金属纳米颗粒成长为所需形状的金属纳米颗粒，得金属纳米颗粒溶胶。

步骤2)中，通过控制表面活性剂的用量以及室温搅拌的时间以改变表面活性剂在荧光粉表面的厚度，从而调控荧光粉与金属纳米颗粒之间的间距。

金属纳米颗粒为表面带有正电荷或负电荷的Au或者表面带有正电荷或负电荷Ag。

金属纳米颗粒的形状为球形、棒状、盘状、棱柱状、多面体、三角片或者核/壳合金复杂形状的颗粒；金属纳米颗粒的几何尺寸为10～150nm。

步骤2)中的表面活性剂为硅烷偶联剂或者烷基硫醇。

步骤2)中，表面活性剂与水的配比为0.5wt％～5wt％，表面活性剂与乙醇的配比为0.5wt％～5wt％；

荧光粉分散于表面活性剂溶液后的溶液中荧光粉的浓度为5-50mg/mL；

步骤2)中室温搅拌的时间为1.5～3h；