专利名称：一种镝激活的镓酸钆新型白光纳米发光材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及纳米发光材料领域。
背景技术：
Gd3GaA2晶体属于立方晶系，空间群为Ia3d，晶胞参数为a 二 12. 41 A， V =1898. 75 A3。 Gd3Ga50,2晶体结构中的Gd离子所在的晶格位置的对称性为D2，可 以被激活离子Dy3+取代，发光效率较高。
在纳米材料中存在着大量的缺陷，由于这些缺陷的存在，使得纳米材料表 现出较大的非线性光学效应与较强的发光特性，在Gd3Ga50,2纳米材料中，同时还 有由于Ga203挥发引起的氧和镓空位，因此，当Gd3Ga^2纳米材料在紫外光的照 射下，便在400 650nm波段产生了较强的发光，中心波长为450nm。另外，由 离子的电子结构特性决定了 Dy3+离子在在紫外光的照射下，可以产生较强的 482mn波段的蓝光发射和581nm波段的黄光发射，当掺杂适当量的Dy"离子时， 由纳米基质材料和Dy3+离子所产生的蓝、黄两色荧光可以产生有效的混合，从而 产生强白光的发射，因此Dy3+:Gd3Ga^2纳米材料可以作为一种新型的白光发光材 料，在照明、显示和探测系统等领域都有很好的应用前景。
发明内容
本发明的目的在于公开一种新型的白光纳米发光材料Dy3+:Gd3Ga5(X2。 实现本发明目的技术方案1. 一种镝激活的镓酸钆新型白光纳米发光材料，其特征在于该白光纳米发光 材料的化学式为Dy3+:Gd3Ga5012。
2. —种项1的白光纳米发光材料的制备方法，其特征在于采用5N纯度的氧 化钆Gd203和氧化镝Dy203、 4N纯度的硝酸镓Ga(N03)3、分析纯的硝酸昍03、甘胺 酸H02CCH2NH2、水合拧檬酸C6H807 H20和氨水NH4冊3作为原料，通过水溶液反应 和高温燃烧获得Dy3+: Gd3Ga5012新型白光纳米发光材料。
3. —种项l的白光纳米发光材料的用途，其特征在于该材料用于照明、显示 和探测系统等领域。
当Gd3GaA2纳米材料在紫外光的照射下，基质缺陷便在400 650nm波段产 生了较强的发光，中心波长为450nm。另外，由离子的电子结构特性决定了 Dy3+ 离子在在紫外光的照射下，可以产生较强的482mn波段的蓝光发射和581mn波 段的黄光发射，当掺杂适当量的Dy3+离子时，由纳米基质材料和Dy3+离子所产生 的蓝、黄两色荧光可以产生有效的混合，从而产生强白光的发射，
具体实施例方式
实施例一
纳米材料有许多合成制备方法，燃烧方法是一种简便的合成方法，这种方 法具有设备简单、成本低、粒度小、产率和纯度高等优点，并且很适合于制备
多相复合氧化物纳米材料，因此采用此法来制备Dy3+:Gd3GaA2纳米发光材料。所 用原料为5N纯度的氧化钆0山03和氧化镝Dy203、 4N纯度的硝酸镓Ga(N03)3、分 析纯的硝酸HN03、水合柠檬酸C6H807 H20和氨水NH4N03，水合柠檬酸与总的金属离子的摩尔比取l: 1。
按照Dy/Gd = 1/99的掺杂比例，称取一定量的氧化钆G403和氧化镝Dy203 原料，并加热溶于硝酸HN03，制成混合液体；然后按照Gd3Gas(^分子式的化学计 量比例，称取一定量的硝酸镓Ga(N03)3，并与上述的Gd(N03)3和Dy(N03)3混合液 体混合均匀，再把混合液体倾倒入到一定量的去离子水和水合柠檬酸C6H807 H20 的混合液体中进行反应，其反应方程式如下
3(1-0.01) Gd (N03)3 + 3X0.01Dy (N03)3+ 5Ga (N03)3+ 4C6H807 — (GcU.(u Dy) 3Ga5 012 + 24C02 + 16H20 +12N02+ 6N2
接下来采用氨水NH4N03滴定调节至PH值为3. 0，然后把溶液的水份蒸发，
便可以得到黄色干凝胶，最后把黄色干凝胶放置于预先加热到855 ° C的马弗
炉中燃烧10分钟，便得到白色蓬松的Dy3+:Gd3GaA2纳米发光材料。这种纳米发
光材料在照明、显示和探测系统等领域都有很好的应用前景。
实施例二
纳米材料有许多合成制备方法，燃烧方法是一种简便的合成方法，这种 方法具有设备简单、成本低、粒度小、产率和纯度高等优点，并且很适合于制 备多相复合氧化物纳米材料，因此采用此法来制备Dy3+:Gd3Ga^2纳米发光材料。 所用原料为5N纯度的氧化钆Gd203和氧化镝Dy203、 4N纯度的硝酸镓Ga(N03)3、 分析纯的硝酸HN03、甘胺酸H02CCH2NH2和氨水朋4N03。甘胺酸与总的金属离子的 摩尔比取l: 1。
按照Dy/Gd = 1/99的掺杂比例，称取一定量的氧化钆Gd203和氧化镝Dy203原料，并加热溶于硝酸HN03，制成混合液体；然后按照Gd3Gas0u分子式的化学计 量比例，称取一定量的硝酸镓Ga(N03)3,并与上述的Gd(N03)3和Dy(N03)3混合液 体混合均匀，再把混合液体倾倒入到一定量的去离子水和甘胺酸0^807 2H20的 混合液体中进行反应，其反应方程式如下
3(l-0.01)Gd (N03)3 + 3X0.01Dy (N03)3+ 5Ga (N03)3+ 8H02CCH2NH2— (Gd卜o.cn Dy) 3 Ga5 012+16C02 + 20H20 +12N02+ 10N2
接下来采用氨水NH4N03滴定调节至PH值为3. 0，然后把溶液的水份蒸发， 便可以得到黄色干凝胶，最后把黄色干凝胶放置于预先加热到900 ° C的马弗 炉中燃烧10分钟，便得到白色蓬松的Dy3+:Gd3Ga^2纳米发光材料。这种纳米发 光材料在照明、显示和探测系统等领域都有很好的应用前景。
权利要求
1.一种镝激活的镓酸钆新型白光纳米发光材料，其特征在于该白光纳米发光材料的化学式为Dy3+:Gd3Ga5O12。
2. —种权利要求1的白光纳米发光材料的制备方法，其特征在于采用5N纯 度的氧化钆Gd203和氧化镝Dy203、 4N纯度的硝酸镓Ga(N03)3、分析纯的硝酸腦03、 甘胺酸、甘胺酸H02CCH2NH2、水合柠檬酸0 )7^20和氨水,4腦3作为原料，通 过水溶液反应和高温燃烧获得Dy3+:Gd3Gas(X2新型白光纳米发光材料。
3. —种权利要求1的白光纳米发光材料的用途，其特征在于该材料用于照明、 显示和探测系统领域。
全文摘要
一种镝激活的镓酸钆新型白光纳米发光材料，涉及纳米发光材料领域。该白光纳米发光材料的化学式为Dy<sup>3+</sup>∶Gd<sub>3</sub>Ga<sub>5</sub>O<sub>12</sub>。采用5N纯度的氧化钆Gd<sub>2</sub>O<sub>3</sub>和氧化镝Dy<sub>2</sub>O<sub>3</sub>、4N纯度的硝酸镓Ga(NO<sub>3</sub>)<sub>3</sub>、分析纯的硝酸HNO<sub>3</sub>、甘胺酸HO<sub>2</sub>CCH<sub>2</sub>NH<sub>2</sub>、水合柠檬酸C<sub>6</sub>H<sub>8</sub>O<sub>7</sub>·H<sub>2</sub>O和氨水NH<sub>4</sub>NO<sub>3</sub>作为原料，通过水溶液反应和高温燃烧获得Dy<sup>3+</sup>∶Gd<sub>3</sub>Ga<sub>5</sub>O<sub>12</sub>新型白光纳米发光材料，该材料用于照明、显示和探测系统等领域。
文档编号C09K11/78GK101586028SQ20081007109
公开日2009年11月25日 申请日期2008年5月22日 优先权日2008年5月22日
发明者吕万聪, 朱昭捷, 李坚富, 涂朝阳, 游振宇, 燕 王 申请人:中国科学院福建物质结构研究所