一种粒径可控激光散射体及其制备方法与应用

1.本发明涉及一种粒径可控激光散射体及其制备方法与应用，属于纳米光学材料技术领域。


背景技术：

2.工业化国家每年约有5～15％的电能消耗用于光学照明。固态照明(发光二极管(led)、激光二极管(ld))具有高转化效率和使用寿命，预计到2035年将取代所有传统光源。目前，基于荧光粉转换白光的led是最高效的照明灯具。然而，led有一个致命的限制，称为“效率下降”，即随着输入功率密度的增加，效率会出现明显的非热下降，使led只能在非常低的输入功率密度(电流密度～0.01kacm
‑2)下使用。与led相比，输出功率随电流线性增加的ld不会表现出这种效率下降，ld可以在更高的电流密度(>10kacm
‑2)下工作，峰值效率接近于led。此外，ld具有长照射距离，以及紧凑结构的优点，使其有可能成为新一代的光源。然而光束高度集中的ld不能满足照明所需的3d均匀光强，必须要用高散射材料将激光束散射为柔和均匀的光束。
3.根据材料光散射的机理和部位不同，光散射材料可以分为面散射材料和体散射材料。面散射材料是在透明材料的一个表面进行一定的处理(磨砂、刻蚀、喷涂等)，利用粗糙的材料表面产生不均匀光线散射。面散射材料不能同时兼顾材料的光散射性和透明性，综合性能比较差。体散射材料通常是在透明基底中加入折射率和基底不同的无机光散射粒子，通过折射率的差异实现光散射。材料两相物质折射率的差异造成光线在材料表面和内部多重散射，因此体散射材料可以高效的散射光线。但是体散射材料也存在一些问题：散射率虽然高，但透光率比较低；无机光散射粒子容易团聚，在基底中不易分散性。最为重要的是，现制备的体散射材料都是应用于led等光束集中性差的光源，对于高集中性的激光光源，体散射材料散射强度低，无法将其均匀散射。此外，ld发光为单色光，不能直接用于日常白光照明，需要用高散射材料将激光束散射为柔和均匀的光束，再经过荧光材料转化为白光。
4.目前商业荧光粉种类繁多，包括参杂稀土元素的铝酸盐荧光粉/y3al5o
12
:ce、硅酸盐荧光粉(srba)2sio4、氮化物荧光/caalsin3、磷酸盐荧光粉/ba3p4o
13
:xeu
3+
、硫化物荧光粉/ages2‑
bga2s3:ctm
3+
等，但是这些荧光粉所能承受光功率密度有限，当高功率密度的激光照射到荧光粉表面时会产生大量热量破坏荧光粉结构，使其光效降低。经过多年的发展，有研究学者将荧光粉和高导热、高耐热的无机陶瓷混合，可提高荧光粉损伤功率密度，但随着照明亮度的提高，激光功率密度增加，无机荧光粉陶瓷仍然不能满足高功率密度激光照明。因此，发明一种新的激光荧光照明材料和器件用于激光照明是具有重要现实意义。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的在于提供一种粒径可控激光散射体及其制备方法与应用，以克服现有技术中的不足。
6.本发明的另一目的还在于提供一种激光荧光照明器件及其制备方法。
7.本发明的另一目的还在于提供一种激光荧光照明材料及其制备方法。
8.为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
9.本发明实施例提供了一种粒径可控激光散射体于激光领域中的用途。
10.本发明实施例还提供了一种粒径可控激光散射体，所述粒径可控激光散射体具有由纳米颗粒相互连接形成的三维多孔网络结构，所述纳米颗粒的粒径为5～1000nm，所述三维多孔网络结构包括孔径在2nm以下的微孔、孔径为2～50nm的介孔和孔径为50nm～100μm的大孔，所述纳米颗粒的组成包括二氧化硅、聚甲基半硅氧烷中的任意一种或两种的组合；所述粒径可控激光散射体在可见光范围内的透光率为0～90％，所述粒径可控激光散射体在可见光范围内的反射率为0～99％，所述粒径可控激光散射体能够将200～2500nm波长范围内的激光光源散射为三维均匀的光源。
11.本发明实施例还提供了所述粒径可控激光散射体的制备方法，包括：
12.1)将有机硅氧烷前驱体溶于溶剂中，加入可选择性加入的表面活性剂，形成前驱体溶液；
13.2)向步骤1)所获前驱体溶液中加入酸催化剂和碱催化剂，经水解和缩聚反应得到激光散射体凝胶；
14.3)对步骤2)所获激光散射体凝胶进行溶剂置换、表面改性以及干燥处理，获得粒径可控激光散射体。
15.相应的，本发明实施例还提供了所述粒径可控激光散射体于激光散射、激光显示、激光照明或激光防护领域中的应用。
16.进一步地，本发明实施例还提供了一种激光散射方法，其包括：
17.提供前述粒径可控激光散射体；
18.以选定波长的激光光源照射所述粒径可控激光散射体，从而使所述激光光源散射为三维均匀的光源；其中，所述激光光源的波长为200～2500nm。
19.本发明实施例还提供了一种激光荧光照明器件，其包括：
20.前述的粒径可控激光散射体；
21.以及，含荧光材料的罩体，所述粒径可控激光散射体置于所述含荧光材料的罩体内部。
22.其中，所述含荧光材料的罩体包括基底和荧光材料，所述荧光材料能够将紫外光、可见光或红外光转化为白光。
23.本发明实施例还提供了一种激光荧光照明材料，其包括纳米颗粒以及荧光材料，所述二氧化硅纳米颗粒包裹于荧光材料表面，所述激光荧光照明材料具有由纳米颗粒包裹荧光材料形成的三维多孔网络结构，所述纳米颗粒的粒径为5～1000nm，所述纳米颗粒的组成包括二氧化硅、聚甲基半硅氧烷中的任意一种或两种的组合，所述荧光材料的粒径为0.1～100μm，所述三维多孔网络结构包括孔径在2nm以下的微孔、孔径为2～50nm的介孔和孔径为50nm～100μm的大孔。
24.进一步地，所述激光荧光照明材料能够将200～2500nm波长范围内的激光光源散射并转化为三维均匀的白光照明光源。
25.本发明实施例还提供了所述激光荧光照明材料的制备方法，其包括：
26.(1)将有机硅氧烷前驱体和荧光材料与溶剂混合，加入可选择性加入的表面活性剂，形成含荧光材料的前驱体溶液；
27.(2)向步骤(1)所获含荧光材料的前驱体溶液中加入酸催化剂和碱催化剂，经水解和缩聚反应得到含荧光材料的散射体凝胶；
28.(3)对步骤(2)所获含荧光材料的散射体凝胶进行溶剂置换、表面改性以及干燥处理，获得激光荧光照明材料。
29.与现有技术相比，本发明的优点至少在于：
30.1)本发明提供的激光散射体的基本结构单元是纳米级颗粒，具有高散射率，可实现光束的多重散射，将高集中的激光光源散射为三维均匀光源；
31.2)本发明提供的激光散射体以有机硅氧烷为前驱体，通过调控前驱体与溶剂组分，可实现纳米颗粒直径大小的可控制备；
32.3)本发明提供的激光散射体在
–
196℃到400℃范围内展现出良好的力学性能，可承受压缩、冲击等载荷，并具有良好的回弹性能；
33.4)本发明提供的激光散射体的制备工艺简洁，反应条件温和，易操作，低能耗，成本低，绿色无污染，可实现大规模连续化生产，在激光散射、激光显示、激光照明和激光防护等领域具有巨大的应用前景；
34.5)本发明提供的激光荧光照明器件中的散射体在具有极低的吸光率，极高的激光损伤阈值，可承受高功率密度激光照射；本发明提供的激光荧光照明器件将激光散射后照射到荧光粉表面，可以显著降低荧光粉接受的光功率密度；
35.6)本发明提供的激光荧光照明器件制备工艺简洁，反应条件温和，易操作，低能耗，成本低，绿色无污染，可实现大规模连续化生产，在激光照明等领域具有巨大的应用前景；
36.7)本发明提供的激光荧光照明材料可将单色激光转化为白光，具有高散射率，可实现光束的多重散射，将高集中的激光光源散射为三维均匀光源；
37.8)本发明提供的激光荧光照明材料制备工艺简洁，反应条件温和，易操作，低能耗，成本低，绿色无污染，可实现大规模连续化生产，在激光照明等领域具有巨大的应用前景。
附图说明
38.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.图1是本发明实施例1所获粒径可控激光散射体的氮气吸附脱附曲线图；
40.图2是本发明实施例1所获粒径可控激光散射体的孔径分布图；
41.图3是本发明实施例1所获粒径可控激光散射体的扫描电子显微镜照片；
42.图4是本发明实施例1所获粒径可控激光散射体的透射电子显微镜照片；
43.图5是本发明实施例1所获粒径可控激光散射体的红外谱图；
44.图6是本发明实施例1所获粒径可控激光散射体的光学照片；
45.图7是本发明实施例1所获粒径可控激光散射体被450nm激光照射的照片(显蓝色)；
46.图8是本发明实施例1所获粒径可控激光散射体被638nm激光照射的照片(显红色)；
47.图9是本发明实施例1所获粒径可控激光散射体透过率示意图；
48.图10是本发明实施例1所获粒径可控激光散射体反射率示意图；
49.图11是本发明实施例1所获激光荧光照明器件的结构示意图；
50.图12是本发明实施例1所获激光荧光照明器件被450nm激光照射的光学照片(显白色)；
51.图13是本发明实施例2所获粒径可控激光散射体的扫描电子显微镜照片；
52.图14是本发明实施例2所获粒径可控激光散射体的透射电子显微镜照片；
53.图15是本发明实施例2所获粒径可控激光散射体的热重分析曲线图；
54.图16是本发明实施例16所获激光荧光照明材料的机理示意图。
具体实施方式
55.鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案，其主要是将有机硅氧烷前驱体在一定催化剂条件下水解缩聚形成凝胶，通过溶剂置换、改性以及特殊干燥等步骤，制备得到纳米颗粒直径大小可控的激光散射体，以及该激光散射体的一系列应用。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
56.本发明实施例的一个方面提供了一种粒径可控激光散射体于激光领域中的用途。
57.相应的，本发明实施例的另一个方面还提供了一种粒径可控激光散射体，所述粒径可控激光散射体具有由纳米颗粒相互连接形成的三维多孔网络结构，所述纳米颗粒的粒径为5～1000nm，所述三维多孔网络结构包括孔径在2nm以下的微孔、孔径为2～50nm的介孔和孔径为50nm～100μm的大孔，所述纳米颗粒的组成包括二氧化硅、聚甲基半硅氧烷中的任意一种或两种的组合；所述粒径可控激光散射体在可见光范围内的透光率为0～90％，所述粒径可控激光散射体在可见光范围内的反射率为0～99％。
58.进一步地，所述粒径可控激光散射体可将200～2500nm波长范围内的激光光源散射为均匀的光源。
59.进一步地，所述激光光源的波长为400nm～800nm。
60.在一些实施例中，所述纳米颗粒的形态包括球体、椭球体、不规则体形态等中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
61.进一步地，所述纳米颗粒的粒径为5～1000nm，可优选为10～100nm。本发明提供的激光散射体的基本结构单元是纳米级颗粒，可实现光束的多重散射，将高集中的激光光源散射为三维均匀光源。
62.在一些实施例中，所述粒径可控激光散射体的宏观形态包括球体、立方体、圆柱体、椭球体和圆锥体等中的任意一种或两种以上的组合，优选为球体，但不限于此。
63.在一些实施例中，所述粒径可控激光散射体在可见光范围内的透光率为0～80％，优选为0.1～10％。
64.进一步地，所述粒径可控激光散射体在可见光范围内的反射率为30～60％。
65.在一些实施例中，所述粒径可控激光散射体的密度为50～1000mg/cm3，优选为50～200mg/cm3。
66.进一步地，所述粒径可控激光散射体的比表面积为50～1200m2/g，优选为200～800m2/g，孔容为0.1～3.0cm3/g，优选为0.5～2cm3/g，孔隙率为10～99％，优选为70～95％。
67.进一步地，所述粒径可控激光散射体长期使用温度在400℃以上。
68.进一步地，所述粒径可控激光散射体激光损伤阈值在2000w/cm2以上。
69.综上所述，所述粒径可控激光散射体具有可控的粒径、可控的透光率、可控的反射率、可控的密度、优异的热稳定性和高激光损伤阈值。
70.本发明提供的粒径可控激光散射体在
–
196℃到400℃范围内展现出良好的力学性能，可承受压缩、冲击等载荷，并具有良好的回弹性能。
71.本发明实施例的另一个方面还提供了一种粒径可控激光散射体的制备方法，其包括：
72.1)将有机硅氧烷前驱体溶于溶剂中，选择性加入或不加入表面活性剂，形成前驱体溶液；
73.2)向步骤1)所获前驱体溶液中加入酸催化剂和碱催化剂，分别经水解和缩聚反应得到激光散射体凝胶；
74.3)对步骤2)所获激光散射体凝胶进行溶剂置换、表面改性以及干燥处理，获得粒径可控激光散射体。
75.在一些实施例中，步骤1)中，所述有机硅氧烷前驱体包括但不限于正硅酸四甲酯(tmos)、正硅酸四乙酯(teos)、甲基三甲氧基硅烷(mtms)、甲基三乙氧基硅烷(mtes)、二甲基二甲氧基硅烷(dmdms)和二甲基二乙氧基硅烷(dmdes)等中的任意一种或两种以上的组合。
76.进一步地，所述溶剂包括水、甲醇、乙醇、四氢呋喃、二甲基亚砜等中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。
77.进一步地，所述溶剂与有机硅氧烷前驱体的摩尔比为10
‑1～102：1，优选为1～10：1。
78.进一步地，所述表面活性剂包括十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵和十二烷基苯磺酸钠等中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。
79.进一步地，所述表面活性剂与有机硅氧烷前驱体的摩尔比为0～1：1，优选为0～10
‑2：1。
80.在一些实施例中，步骤2)中，所述酸催化剂包括甲酸、乙酸、硫酸、硝酸、盐酸等中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。
81.进一步地，所述酸催化剂与有机硅氧烷前驱体的摩尔比为10
‑1～10
‑6：1，优选为10
‑3～10
‑5：1。
82.进一步地，所述碱催化剂包括氨水、尿素、三乙胺、四甲基氢氧化铵、碳酸钠等中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。
83.进一步地，所述碱催化剂与有机硅氧烷前驱体的摩尔比为10
‑1～10
‑7：1，优选为10
‑4～10
‑6：1。
84.在一些实施例中，所述水解缩聚反应的时间为0.1～24h，水解缩聚反应的温度为0～60℃。
85.在一些实施例中，步骤3)中，所述溶剂置换所用溶剂包括水、甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、叔丁醇、正己烷、正庚烷中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。
86.进一步地，所述溶剂置换的温度为0～80℃，优选为20～60℃。
87.进一步地，所述溶剂置换的次数为1～10次。
88.进一步地，所述表面改性为疏水改性剂包括三甲基氯硅烷、六甲基二硅胺烷、氟碳树脂中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此；
89.在一些实施例中，所述干燥处理包括超临界干燥、冷冻干燥和常压干燥等中的任意一种或两种以上的组合。
90.作为优选方案之一，所述超临界干燥技术包括：在超临界状态下使用超临界流体置换凝胶材料内部的液体成分，得到粒径可控激光散射体，其中，所使用的超临界流体包括但不限于超临界co2(40℃，10mpa)、超临界甲醇(240℃，8mpa)、超临界乙醇(240℃，7mpa)等中的任意一种。
91.作为优选方案之一，所述冷冻干燥技术包括真空冷冻干燥和减压干燥，尤其优选为真空冷冻干燥法。
92.进一步地，所述冷冻干燥包括：将凝胶材料冷冻到冰点以下，然后在较高真空下使溶剂升华得到粒径可控激光散射体。
93.进一步地，所述冷冻的方法科包括：预先于冷冻装置内冷冻和直接在干燥室内经迅速抽真空而冷冻。其中，所述真空冷冻干燥的冷阱温度为
–
45～
–
80℃，真空度小于0.1kpa。
94.作为优选方案之一，所述常压干燥包括：用丙酮、乙醇、正己烷、正庚烷等溶剂置换凝胶中的液体，将凝胶材料放置于常压或较低真空下提高温度使溶剂挥发得到粒径可控激光散射体。
95.本发明实施例的另一个方面还提供了由前述方法制备的粒径可控激光散射体。
96.综上所述，本发明提供的激光散射体以有机硅氧烷为前驱体，通过调控前驱体与溶剂组分，可实现纳米颗粒直径大小的可控制备，本发明提供的激光散射体制备工艺简洁，反应条件温和，易操作，低能耗，成本低，绿色无污染，可实现大规模连续化生产。
97.本发明的粒径可控激光散射体可将高度集中的激光源散射为均匀的光源。因此相应的，本发明实施例的另一个方面还提供了前述的任一种粒径可控激光散射体于激光散射领域中的应用，此外还可以用于激光显示、激光照明和激光防护等领域，但不限于此。
98.本发明实施例的另一个方面还提供了一种激光散射方法，其包括：
99.提前述任一种粒径可控激光散射体；
100.以选定波长的激光光源照射所述粒径可控激光散射体，从而使所述激光光源散射为均匀的光源；其中，所述激光光源的波长为200～2500nm，优选为400nm～800nm。
101.本发明实施例的另一个方面还提供了一种激光荧光照明器件，其包括：
102.前述的粒径可控激光散射体；
103.以及，含荧光材料的罩体，所述粒径可控激光散射体置于所述含荧光材料的罩体
内部。
104.其中，所述粒径可控激光散射体的结构及各项性能均如前文所述。
105.在一些实施例中，所述含荧光材料的罩体(亦可称为灯罩)包括基底和荧光材料(亦可称为荧光粉)，所述荧光材料能够将紫外光、可见光或红外光转化为白光。
106.进一步地，所述荧光材料包括掺杂稀土元素的铝酸盐荧光材料(如铝酸盐荧光粉y3al5o
12
:ce)、硅酸盐荧光材料(如硅酸盐荧光粉(srba)2sio4)、氮化物荧光材料(如caalsin3)、磷酸盐荧光材料(如磷酸盐荧光粉ba3p4o
13
:xeu
3+
)、硫化物荧光材料(如硫化物荧光粉ages2‑
bga2s3:ctm
3+
)等中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。
107.进一步地，所述基底由透光材料组成。
108.更进一步地，所述基底的材质包括氧化硅玻璃、高硼硅玻璃、氧化铝透明陶瓷、聚甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂、有机硅等中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。
109.在一些实施例中，所述含荧光材料的罩体中的荧光材料通过粘结剂涂覆在基底外表面。
110.进一步地，所述含荧光材料的罩体中的荧光材料通过粘结剂涂覆在基底内表面。
111.进一步地，所述含荧光材料的罩体中的荧光材料混合在基底内部。
112.在一些实施例中，所述含荧光材料的罩体在200～2500nm光波长范围内的透光率为1～90％，优选为20～60％。
113.在一些实施例中，所述含荧光材料的罩体的形态包括空心球体、空心正方体、空心长方体、空心椭球体、不规则形状等中的任意一种，且不限于此。
114.在一些实施例中，所述含荧光材料的罩体中荧光材料与基底的质量比为1：0.01～1000。
115.本发明实施例的另一个方面还提供了一种激光荧光照明器件的制备方法，其包括：
116.1)按照前文所述方法制得所述粒径可控激光散射体；
117.2)将荧光材料利用粘接剂涂覆在罩体的基底表面和/或荧光材料混合在罩体基材内部，获得含荧光材料的罩体；
118.3)将步骤1)中粒径可控激光散射体固定在步骤2)制得的含荧光材料的罩体内部。
119.其中，步骤2)中，所述荧光材料包括掺杂稀土元素的铝酸盐荧光材料(如铝酸盐荧光粉y3al5o
12
:ce)、硅酸盐荧光材料(如硅酸盐荧光粉(srba)2sio4)、氮化物荧光材料(如caalsin3)、磷酸盐荧光材料(如磷酸盐荧光粉ba3p4o
13
:xeu
3+
)、硫化物荧光材料(如硫化物荧光粉ages2‑
bga2s3:ctm
3+
)等中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。
120.在一些优选实施例中，所述荧光材料通过粘结剂涂覆在基底外表面和/或内表面，所述粘结剂包括有机硅、环氧树脂或聚甲基丙烯酸甲酯等中的任意一种或两种以上的组合；所述荧光材料与粘结剂质量比为1：0.01～100。
121.进一步地，所述罩体基材为氧化硅玻璃、高硼硅玻璃、氧化铝透明陶瓷、聚甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂中的任意一种或两种以上的组合。
122.进一步地，所述荧光材料与罩体基材的质量比为1：0.01～1000。
123.在一些实施例中，步骤3)中，散射体利用支撑物固定在含荧光粉的灯罩内部。
124.本发明实施例的另一个方面还提供了一种激光荧光照明器件的照明方法，其包
括：
125.提供前述激光荧光照明器件；
126.以选定波长的激光光源照射所述激光荧光照明器件，从而获得三维均匀的荧光粉转化激光光源；其中，所述激光光源的波长为200～2500nm。
127.进一步地，所述方法包括：以激光光源照射所述激光荧光照明器件中的散射体，散射体将激光光源散射后照射到附着在灯罩上的荧光粉；其中，所述激光光源的波长为300～2000nm。
128.本发明提供的激光荧光照明器件中的散射体基本结构单元是纳米级颗粒，具有高散射率，可实现光束的多重散射，将高集中的激光光源散射为三维均匀光源。
129.所述激光荧光照明器件具有可控的透光率、可控的反射率、优异的热稳定性和高激光损伤阈值。本发明提供的激光荧光照明器件具有良好的力学性能，可承受压缩、冲击等载荷，并具有良好的回弹性能。
130.综上所述，本发明提供的激光荧光照明器件具有高散射率，高激光损伤阈值，低吸光率，可实现光束的多重散射，将高集中的激光光源散射为三维均匀光源，以此显著降低荧光粉接受的光功率密度。另外，本发明提供的激光散射体制备工艺简洁，反应条件温和，易操作，低能耗，成本低，绿色无污染，可实现大规模连续化生产。可用于激光照明等领域，但不限于此。
131.本发明实施例的另一个方面还提供了一种激光荧光照明材料，其包括纳米颗粒以及荧光材料，所述纳米颗粒包裹于荧光材料表面，所述激光荧光照明材料具有由纳米颗粒包裹荧光材料形成的三维多孔网络结构，所述纳米颗粒的粒径为5～1000nm，所述纳米颗粒的组成包括二氧化硅、聚甲基半硅氧烷中的任意一种或两种的组合，所述荧光材料的粒径为0.1～100μm，所述三维多孔网络结构包括孔径在2nm以下的微孔、孔径为2～50nm的介孔和孔径为50nm～100μm的大孔。
132.其中，所述激光荧光照明材料能够将200～2500nm波长范围内的激光光源散射并转化为三维均匀的白光照明光源。本发明提供的激光荧光照明材料具有高散射率，可实现光束的多重散射，将高集中的激光光源散射为三维均匀光源。
133.进一步地，所述激光光源的波长为300nm～500nm。
134.其中，所述纳米颗粒的形态、粒径等限定均如前文所述，此处不再赘述。
135.在一些实施例中，所述荧光材料能够将紫外光、可见光或红外光转化为白光。进一步地，所述荧光材料包括掺杂稀土元素的铝酸盐荧光材料(如铝酸盐荧光粉y3al5o
12
:ce)、硅酸盐荧光材料(如硅酸盐荧光粉(srba)2sio4)、氮化物荧光材料(如caalsin3)、磷酸盐荧光材料(如磷酸盐荧光粉ba3p4o
13
:xeu
3+
)、硫化物荧光材料(如硫化物荧光粉ages2‑
bga2s3:ctm
3+
)等中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。
136.在一些实施例中，所述激光荧光照明材料的宏观形态包括球体、立方体、圆柱体、椭球体和圆锥体等中的任意一种或两种以上的组合，优选为球体，但不限于此。
137.在一些实施例中，所述激光荧光照明材料的密度为50～1000mg/cm3，优选为50～200mg/cm3。
138.进一步地，所述激光荧光照明材料的比表面积为50～1200m2/g，优选为200～800m2/g，孔容为0.1～3.0cm3/g，优选为0.5～2cm3/g，孔隙率为10～99％，优选为70～95％。
139.进一步地，所述激光荧光照明材料长期使用温度在400℃以上。
140.进一步地，所述激光荧光照明材料激光损伤阈值在100w/cm2以上。
141.综上所述，本发明提供的激光荧光照明材料可将单色激光转化为白光。且该激光荧光照明材料在
–
196℃到400℃范围内展现出良好的力学性能，可承受压缩、冲击等载荷，并具有良好的回弹性能。所述激光荧光照明材料具有高散射性能、可控的粒径、优异的热稳定性和高激光损伤阈值。
142.本发明的另一个方面还提供了一种激光荧光照明材料的制备方法，其主要是将有机硅氧烷前驱体和荧光材料混合后在一定催化剂条件下水解缩聚形成凝胶，通过溶剂置换、改性以及特殊干燥等步骤，制备得到激光荧光照明材料。
143.在一些实施例中，所述制备方法主要包括以下步骤：
144.(1)将有机硅氧烷前驱体和荧光材料与溶剂混合，加入可选择性加入的表面活性剂，形成含荧光材料的前驱体溶液；
145.(2)向步骤(1)所获含荧光材料的前驱体溶液中加入酸催化剂和碱催化剂，经水解和缩聚反应得到含荧光材料的散射体凝胶；
146.(3)对步骤(2)所获含荧光材料的散射体凝胶进行溶剂置换以及干燥处理，获得激光荧光照明材料。
147.在一些实施例中，步骤1)中，所述有机硅氧烷前驱体的种类与前文所述基本一致，此处不再赘述。
148.在一些实施例中，所述荧光材料能够将紫外光、可见光或红外光转化为白光。进一步地，所述荧光材料包括掺杂稀土元素的铝酸盐荧光材料(如铝酸盐荧光粉y3al5o
12
:ce)、硅酸盐荧光材料(如硅酸盐荧光粉(srba)2sio4)、氮化物荧光材料(如caalsin3)、磷酸盐荧光材料(如磷酸盐荧光粉ba3p4o
13
:xeu
3+
)、硫化物荧光材料(如硫化物荧光粉ages2‑
bga2s3:ctm
3+
)等中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。
149.在一些实施例中，所述荧光材料与有机硅氧烷前驱体的摩尔比为10
‑6～1：1。
150.进一步地，所述溶剂的种类、溶剂与有机硅氧烷前驱体的摩尔比、表面活性剂的种类、表面活性剂与有机硅氧烷前驱体的摩尔比等限定亦与前文所述基本一致，此处不再赘述。
151.在一些实施例中，步骤2)中，所述酸催化剂的种类、酸催化剂与有机硅氧烷前驱体的摩尔比、碱催化剂的种类、碱催化剂与有机硅氧烷前驱体的摩尔比等限定亦与前文所述基本一致，此处不再赘述。
152.在一些实施例中，所述水解缩聚反应的温度和时间等限定亦与前文所述基本一致。
153.进一步地，所述溶剂置换、表面改性以及干燥处理等工艺步骤和参数的限定亦与前文所述基本一致。
154.本发明实施例的另一个方面还提供了由前述方法制备的激光荧光照明材料。本发明的激光荧光照明材料可将高度集中的激光光源散射并转化为三维均匀的白光照明光源。
155.本发明实施例的另一个方面还提供了一种激光荧光照明材料的照明方法，其包括：
156.提供前述激光荧光照明材料；
157.以选定波长的激光光源照射所述激光荧光照明材料，从而使所述激光光源散射并转化为三维均匀的白光照明光源；其中，所述激光光源的波长为200～2500nm，优选为300nm～500nm。
158.综上所述，本发明提供的激光荧光照明材料以有机硅氧烷为前驱体和荧光粉混合，通过调控前驱体与溶剂组分，可实现纳米颗粒直径大小的可控制备，本发明提供的激光荧光照明材料制备工艺简洁，反应条件温和，易操作，低能耗，成本低，绿色无污染，可实现大规模连续化生产。
159.下面结合若干优选实施例及附图对本发明的技术方案做进一步详细说明，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。
160.实施例1
161.(1)将teos、十六烷基三甲基氯化铵、水、乙醇混合搅拌，形成前驱体溶液，再加入甲酸后在60℃混合搅拌24小时进行水解后加入氨水进行缩聚反应。其中，teos、十六烷基三甲基氯化铵、甲酸、水、乙醇和氨水的摩尔比为1：0：10
‑3：3：6：10
‑3。
162.(2)将步骤(1)中的前驱体溶液于60℃烘箱中密封保存72小时，获得散射体水凝胶。
163.(3)将步骤(2)中的散射体水凝胶于0℃用乙醇置换10次，三甲基氯硅烷改性后采用超临界二氧化碳干燥工艺得到粒径可控激光散射体。
164.(4)将掺杂稀土元素的铝酸盐荧光粉/y3al5o
12
:ce和有机硅粘结剂涂覆在氧化硅玻璃灯罩基材外表面得到含荧光粉的灯罩，铝酸盐荧光粉/y3al5o
12
:ce、有机硅粘结剂、氧化硅玻璃灯罩基材的质量比为1：100：1000。
165.(5)将步骤(3)中获得的粒径可控激光散射体固定在步骤(4)制得的含荧光粉的灯罩内部，得到激光荧光照明器件。
166.本实施例所获粒径可控激光散射体氮气吸附脱附曲线参见图1，孔径分布参见图2，sem结构如图3，tem图参见图4，红外谱图参见图5，光学照片参见图6，450nm激光照射照片参见图7(显蓝色)，638nm激光照射照片参见图8(显红色)，透过率参见图9，反射率参见图10。本实施例所获粒径可控激光散射体的纳米颗粒粒径、比表面积、孔容、密度和孔隙率等物理参数请参见表1。
167.本实施例所获激光荧光照明器件的结构示意图参见图11，激光荧光照明器件被450nm激光照射的光学照片参见图12。
168.实施例2
169.(1)将mtes、十六烷基三甲基氯化铵、水混合搅拌，形成前驱体溶液，再加入甲酸后在30℃混合搅拌1小时进行水解后加入氨水进行缩聚反应。其中，mtes、十六烷基三甲基氯化铵、甲酸、水和氨水的摩尔比为1：0.1：10
‑6：10
‑1：10
‑7。
170.(2)将步骤(1)中的前驱体溶液于60℃烘箱中密封保存72小时，获得散射体水凝胶。
171.(3)将步骤(2)中的散射体水凝胶于20℃用乙醇置换6次，氟碳树脂改性后采用超
临界乙醇干燥得到粒径可控激光散射体。
172.(4)将掺杂稀土元素的铝酸盐荧光粉/y3al5o
12
:ce和有机硅粘结剂涂覆在氧化硅玻璃灯罩基材外表面得到含荧光粉的灯罩，铝酸盐荧光粉/y3al5o
12
:ce、有机硅粘结剂、氧化硅玻璃灯罩基材的质量比为1：0.01：0.01。
173.(5)将步骤(3)中获得的粒径可控激光散射体固定在步骤(4)制得的含荧光粉的灯罩内部，得到激光荧光照明器件。
174.本实施例所获粒径可控激光散射体的sem结构如图13，tem图参见图14，热重分析图参见图15。本实施例所获粒径可控激光散射体的纳米颗粒粒径、比表面积、孔容、密度和孔隙率等物理参数请参见表1。
175.实施例3
176.(1)将teos、十六烷基三甲基氯化铵、水混合搅拌，形成前驱体溶液，再加入甲酸后在60℃混合搅拌24小时进行水解后加入氨水进行缩聚反应。其中，teos、十六烷基三甲基氯化铵、甲酸、水和氨水的摩尔比为1：1：10
‑1：100：10
‑1。
177.(2)将步骤(1)中的前驱体溶液于60℃烘箱中密封保存72小时，获得散射体水凝胶。
178.(3)将步骤(2)中的散射体水凝胶于30℃用乙醇置换10次，六甲基二硅胺烷改性后采用超临界二氧化碳干燥工艺得到粒径可控激光散射体。
179.(4)将掺杂稀土元素的铝酸盐荧光粉/y3al5o
12
:ce和有机硅粘结剂涂覆在氧化硅玻璃灯罩基材外表面得到含荧光粉的灯罩，铝酸盐荧光粉/y3al5o
12
:ce、有机硅粘结剂、氧化硅玻璃灯罩基材的质量比为1：0.1：0.1。
180.(5)将步骤(3)中获得的粒径可控激光散射体固定在步骤(4)制得的含荧光粉的灯罩内部，得到激光荧光照明器件。
181.本实施例所获粒径可控激光散射体的纳米颗粒粒径、比表面积、孔容、密度、孔隙率等物理参数请参见表1。
182.实施例4
183.(1)将mtes、十六烷基三甲基溴化铵、甲醇、水混合搅拌，形成前驱体溶液，再加入乙酸后在30℃混合搅拌1小时进行水解后加入碳酸钠进行缩聚反应。其中，mtes、十六烷基三甲基溴化铵、乙酸、甲醇、水和碳酸钠的摩尔比为1：1：10
‑1：102：4：10
‑1。
184.(2)将步骤(1)中的前驱体溶液于60℃烘箱中密封保存72小时，获得散射体水凝胶。
185.(3)将步骤(2)中的散射体水凝胶于60℃用丙酮置换6次，氟碳树脂改性后采用超临界二氧化碳干燥得到粒径可控激光散射体。
186.(4)将硅酸盐荧光粉(srba)2sio4和环氧树脂粘结剂涂覆在氧化铝透明陶瓷灯罩基材内表面得到含荧光粉的灯罩，硅酸盐荧光粉(srba)2sio4、环氧树脂粘结剂、氧化铝透明陶瓷灯罩基材的质量比为1：100：1000。
187.(5)将步骤(3)中获得的粒径可控激光散射体固定在步骤(4)制得的含荧光粉的灯罩内部，得到激光荧光照明器件。
188.本实施例所获粒径可控激光散射体的纳米颗粒粒径、比表面积、孔容、密度、孔隙率等物理参数请参见表1。
189.实施例5
190.(1)将tmos、十六烷基三甲基溴化铵、甲醇、水混合搅拌，形成前驱体溶液，再加入乙酸后在30℃混合搅拌0.1小时进行水解后加入碳酸钠进行缩聚反应。其中，tmos、十六烷基三甲基溴化铵、乙酸、甲醇、水和碳酸钠的摩尔比为1：0：10
‑6：10
‑1：4：10
‑7。
191.(2)将步骤(1)中的前驱体溶液于60℃烘箱中密封保存72小时，获得散射体水凝胶。
192.(3)将步骤(2)中的散射体水凝胶于50℃用甲醇置换6次，六甲基二硅胺烷改性后采用超临界甲醇干燥得到粒径可控激光散射体。
193.(4)将硅酸盐荧光粉(srba)2sio4和环氧树脂粘结剂涂覆在氧化铝透明陶瓷灯罩基材内表面得到含荧光粉的灯罩，硅酸盐荧光粉(srba)2sio4、环氧树脂粘结剂、氧化铝透明陶瓷灯罩基材的质量比为1：0.01：0.01。
194.(5)将步骤(3)中获得的粒径可控激光散射体固定在步骤(4)制得的含荧光粉的灯罩内部，得到激光荧光照明器件。
195.本实施例所获粒径可控激光散射体的纳米颗粒粒径、比表面积、孔容、密度、孔隙率等物理参数请参见表1。
196.实施例6
197.(1)将tmos、十六烷基三甲基溴化铵、甲醇、水混合搅拌，形成前驱体溶液，再加入乙酸后在30℃混合搅拌1小时进行水解后加入碳酸钠进行缩聚反应。其中，tmos、十六烷基三甲基溴化铵、乙酸、甲醇、水和碳酸钠的摩尔比为1：0.1：10
‑3：10：4：10
‑3。
198.(2)将步骤(1)中的前驱体溶液于60℃烘箱中密封保存72小时，获得散射体水凝胶。
199.(3)将步骤(2)中的散射体水凝胶于40℃用异丙醇置换6次，六甲基二硅胺烷改性后采用超临界二氧化碳干燥得到粒径可控激光散射体。
200.(4)将硅酸盐荧光粉(srba)2sio4和环氧树脂粘结剂涂覆在氧化铝透明陶瓷灯罩基材内表面得到含荧光粉的灯罩，硅酸盐荧光粉(srba)2sio4、环氧树脂粘结剂、氧化铝透明陶瓷灯罩基材的质量比为1：0.1：0.1。
201.(5)将步骤(3)中获得的粒径可控激光散射体固定在步骤(4)制得的含荧光粉的灯罩内部，得到激光荧光照明器件。
202.本实施例所获粒径可控激光散射体的纳米颗粒粒径、比表面积、孔容、密度、孔隙率等物理参数请参见表1。
203.实施例7
204.(1)将tmos、dmdms、十二烷基三甲基溴化铵、乙醇、水混合搅拌，形成前驱体溶液，再加入硫酸后在30℃混合搅拌1小时进行水解后加入尿素进行缩聚反应。其中，tmos、dmdms、十二烷基三甲基溴化铵、硫酸、乙醇、水和尿素的摩尔比为1：1：1：10
‑1：102：4：10
‑1。
205.(2)将步骤(1)中的前驱体溶液于60℃烘箱中密封保存72小时，获得散射体凝胶。
206.(3)将步骤(2)中的散射体凝胶于10℃用异丙醇置换6次，六甲基二硅胺烷改性后采用冷冻干燥得到粒径可控激光散射体。
207.(4)将氮化物荧光/caalsin3和聚甲基丙烯酸甲酯中粘结剂涂覆在环氧树脂灯罩基材内表面得到含荧光粉的灯罩，氮化物荧光/caalsin3、聚甲基丙烯酸甲酯中粘结剂、环
氧树脂灯罩基材的质量比为1：100：1000。
208.(5)将步骤(3)中获得的粒径可控激光散射体固定在步骤(4)制得的含荧光粉的灯罩内部，得到激光荧光照明器件。
209.本实施例所获粒径可控激光散射体的纳米颗粒粒径、比表面积、孔容、密度、孔隙率等物理参数请参见表1。
210.实施例8
211.(1)将tmos、dmdms、十二烷基三甲基溴化铵、乙醇、水混合搅拌，形成前驱体溶液，再加入硫酸后在30℃混合搅拌1小时进行水解后加入尿素进行缩聚反应。其中tmos、dmdms、十二烷基三甲基溴化铵、硫酸、乙醇、水和尿素的摩尔比为1：1：0：10
‑6：10
‑1：4：10
‑7。
212.(2)将步骤(1)中的前驱体溶液于60℃烘箱中密封保存72小时，获得散射体凝胶。
213.(3)将步骤(2)中的散射体凝胶于60℃用正己烷置换6次，三甲基氯硅烷改性后采用常压干燥得到粒径可控激光散射体。
214.(4)将氮化物荧光/caalsin3和聚甲基丙烯酸甲酯中粘结剂涂覆在环氧树脂灯罩基材内表面得到含荧光粉的灯罩，氮化物荧光/caalsin3、聚甲基丙烯酸甲酯中粘结剂、环氧树脂灯罩基材的质量比为1：0.01：0.01。
215.(5)将步骤(3)中获得的粒径可控激光散射体固定在步骤(4)制得的含荧光粉的灯罩内部，得到激光荧光照明器件。
216.本实施例所获粒径可控激光散射体的纳米颗粒粒径、比表面积、孔容、密度、孔隙率等物理参数请参见表1。
217.实施例9
218.(1)将tmos、dmdms、十二烷基三甲基溴化铵、乙醇、水混合搅拌，形成前驱体溶液，再加入硫酸后在30℃混合搅拌1小时进行水解后加入尿素进行缩聚反应。其中，tmos、dmdms、十二烷基三甲基溴化铵、硫酸、乙醇、水和尿素的摩尔比为1：1：0.1：10
‑4：4：4：10
‑4。
219.(2)将步骤(1)中的前驱体溶液于60℃烘箱中密封保存72小时，获得散射体凝胶。
220.(3)将步骤(2)中的散射体凝胶于50℃用正庚烷置换6次，三甲基氯硅烷改性后采用常压干燥得到粒径可控激光散射体。
221.(4)将磷酸盐荧光粉/ba3p4o
13
:xeu
3+
和聚甲基丙烯酸甲酯中粘结剂涂覆在环氧树脂灯罩基材内表面得到含荧光粉的灯罩，氮化物荧光/caalsin3、聚甲基丙烯酸甲酯中粘结剂、环氧树脂灯罩基材的质量比为1：0.1：0.1。
222.(5)将步骤(3)中获得的粒径可控激光散射体固定在步骤(4)制得的含荧光粉的灯罩内部，得到激光荧光照明器件。
223.本实施例所获粒径可控激光散射体的纳米颗粒粒径、比表面积、孔容、密度、孔隙率等物理参数请参见表1。
224.实施例10
225.(1)将teos、dmdms、十二烷基三甲基氯化铵、四氢呋喃、水混合搅拌，形成前驱体溶液，再加入硝酸后在30℃混合搅拌1小时进行水解后加入三乙胺进行缩聚反应。其中，teos、dmdms、十二烷基三甲基氯化铵、硫酸、乙醇、水和三乙胺的摩尔比为1：1：1：10
‑1：102：4：10
‑1。
226.(2)将步骤(1)中的前驱体溶液于60℃烘箱中密封保存72小时，获得散射体凝胶。
227.(3)将步骤(2)中的散射体凝胶于20℃用乙醇置换6次，六甲基二硅胺烷改性后采
用冷冻干燥得到粒径可控激光散射体。
228.(4)将磷酸盐荧光粉/ba3p4o
13
:xeu
3+
和聚甲基丙烯酸甲酯中粘结剂涂覆在环氧树脂灯罩基材内表面得到含荧光粉的灯罩，磷酸盐荧光粉/ba3p4o
13
:xeu
3+
、聚甲基丙烯酸甲酯中粘结剂、环氧树脂灯罩基材的质量比为1：100：1000。
229.(5)将步骤(3)中获得的粒径可控激光散射体固定在步骤(4)制得的含荧光粉的灯罩内部，得到激光荧光照明器件。
230.本实施例所获粒径可控激光散射体的纳米颗粒粒径、比表面积、孔容、密度、孔隙率等物理参数请参见表1。
231.实施例11
232.(1)将teos、dmdms、十二烷基三甲基氯化铵、四氢呋喃、水混合搅拌，形成前驱体溶液，再加入硝酸后在30℃混合搅拌1小时进行水解后加入三乙胺进行缩聚反应。其中，teos、dmdms、十二烷基三甲基氯化铵、硫酸、乙醇、水和三乙胺的摩尔比为1：1：0：10
‑6：10
‑1：4：10
‑7。
233.(2)将步骤(1)中的前驱体溶液于60℃烘箱中密封保存72小时，获得散射体凝胶。
234.(3)将步骤(2)中的散射体凝胶于30℃用甲醇置换6次，六甲基二硅胺烷改性后采用冷冻干燥得到粒径可控激光散射体。
235.(4)将磷酸盐荧光粉/ba3p4o
13
:xeu
3+
和聚甲基丙烯酸甲酯中粘结剂涂覆在环氧树脂灯罩基材内表面得到含荧光粉的灯罩，磷酸盐荧光粉/ba3p4o
13
:xeu
3+
、聚甲基丙烯酸甲酯中粘结剂、环氧树脂灯罩基材的质量比为1：0.01：0.01。
236.(5)将步骤(3)中获得的粒径可控激光散射体固定在步骤(4)制得的含荧光粉的灯罩内部得到激光荧光照明器件。
237.本实施例所获粒径可控激光散射体的纳米颗粒粒径、比表面积、孔容、密度、孔隙率等物理参数请参见表1。
238.实施例12
239.(1)将teos、dmdms、十二烷基三甲基氯化铵、四氢呋喃、水混合搅拌，形成前驱体溶液，再加入硝酸后在30℃混合搅拌1小时进行水解后加入三乙胺进行缩聚反应。其中，teos、dmdms、十二烷基三甲基氯化铵、硫酸、乙醇、水和三乙胺的摩尔比为1：1：0.1：10
‑4：4：4：10
‑4。
240.(2)将步骤(1)中的前驱体溶液于60℃烘箱中密封保存72小时，获得散射体凝胶。
241.(3)将步骤(2)中的散射体凝胶于60℃用丙酮置换6次，六甲基二硅胺烷改性后采用冷冻干燥得到粒径可控激光散射体。
242.(4)将磷酸盐荧光粉/ba3p4o
13
:xeu
3+
和聚甲基丙烯酸甲酯中粘结剂涂覆在环氧树脂灯罩基材内表面得到含荧光粉的灯罩，磷酸盐荧光粉/ba3p4o
13
:xeu
3+
、聚甲基丙烯酸甲酯中粘结剂、环氧树脂灯罩基材的质量比为1：0.1：0.1。
243.(5)将步骤(3)中获得的粒径可控激光散射体固定在步骤(4)制得的含荧光粉的灯罩内部，得到激光荧光照明器件。
244.本实施例所获粒径可控激光散射体的纳米颗粒粒径、比表面积、孔容、密度、孔隙率等物理参数请参见表1。
245.实施例13
246.(1)将teos、十二烷基苯磺酸钠、二甲基亚砜、水混合搅拌，形成前驱体溶液，再加入盐酸后在30℃混合搅拌1小时进行水解后加入四甲基氢氧化铵进行缩聚反应。其中，teos、十二烷基苯磺酸钠、盐酸、二甲基亚砜、水和四甲基氢氧化铵的摩尔比为1：0.1：10
‑4：4：4：10
‑4。
247.(2)将步骤(1)中的前驱体溶液于60℃烘箱中密封保存72小时，获得散射体凝胶。
248.(3)将步骤(2)中的散射体凝胶于80℃用正己烷置换1次，六甲基二硅胺烷改性后采用超临界乙醇干燥得到粒径可控激光散射体。
249.(4)将硫化物荧光粉/ages2‑
bga2s3:ctm
3+
和聚甲基丙烯酸甲酯中粘结剂涂覆在环氧树脂灯罩基材内表面得到含荧光粉的灯罩，硫化物荧光粉/ages2‑
bga2s3:ctm
3+
、聚甲基丙烯酸甲酯中粘结剂、环氧树脂灯罩基材的质量比为1：100：1000。
250.(5)将步骤(3)中获得的粒径可控激光散射体固定在步骤(4)制得的含荧光粉的灯罩内部，得到激光荧光照明器件。
251.本实施例所获粒径可控激光散射体的纳米颗粒粒径、比表面积、孔容、密度、孔隙率等物理参数请参见表1。
252.实施例14
253.(1)将teos、十二烷基苯磺酸钠、二甲基亚砜、水混合搅拌，形成前驱体溶液，再加入盐酸后在30℃混合搅拌1小时进行水解后加入四甲基氢氧化铵进行缩聚反应。其中，teos、十二烷基苯磺酸钠、盐酸、二甲基亚砜、水和四甲基氢氧化铵的摩尔比为1：0：10
‑6：10
‑1：4：10
‑7。
254.(2)将步骤(1)中的前驱体溶液于60℃烘箱中密封保存72小时，获得散射体凝胶。
255.(3)将步骤(2)中的散射体凝胶于0℃用乙醇置换10次，氟碳树脂改性后采用超临界乙醇干燥得到粒径可控激光散射体。
256.(4)将硫化物荧光粉/ages2‑
bga2s3:ctm
3+
和聚甲基丙烯酸甲酯中粘结剂涂覆在高硼硅玻璃灯罩基材内表面得到含荧光粉的灯罩，硫化物荧光粉/ages2‑
bga2s3:ctm
3+
、聚甲基丙烯酸甲酯中粘结剂、高硼硅玻璃灯罩基材的质量比为1：0.01：0.01。
257.(5)将步骤(3)中获得的粒径可控激光散射体固定在步骤(4)制得的含荧光粉的灯罩内部，得到激光荧光照明器件。
258.本实施例所获粒径可控激光散射体的纳米颗粒粒径、比表面积、孔容、密度、孔隙率、透光率和反射率等物理参数请参见表1。
259.实施例15
260.(1)将mtms、十二烷基苯磺酸钠、二甲基亚砜、水混合搅拌，形成前驱体溶液，再加入盐酸后在30℃混合搅拌1小时进行水解后加入四甲基氢氧化铵进行缩聚反应。其中，mtms、十二烷基苯磺酸钠、盐酸、二甲基亚砜、水和四甲基氢氧化铵的摩尔比为1：1：10
‑1：102：4：10
‑1。
261.(2)将步骤(1)中的前驱体溶液于60℃烘箱中密封保存72小时，获得散射体凝胶。
262.(3)将步骤(2)中的散射体凝胶于20℃用乙醇置换6次，氟碳树脂改性后采用超临界乙醇干燥得到粒径可控激光散射体。
263.(4)将硫化物荧光粉/ages2‑
bga2s3:ctm
3+
和聚甲基丙烯酸甲酯中粘结剂涂覆在有机硅灯罩基材内表面得到含荧光粉的灯罩，硫化物荧光粉/ages2‑
bga2s3:ctm
3+
、聚甲基丙烯
酸甲酯中粘结剂、有机硅灯罩基材的质量比为1：0.1：0.1。
264.(5)将步骤(3)中获得的粒径可控激光散射体固定在步骤(4)制得的含荧光粉的灯罩内部，得到激光荧光照明器件。
265.本实施例所获粒径可控激光散射体的纳米颗粒粒径、比表面积、孔容、密度、孔隙率等物理参数请参见表1。
266.表1.实施例1
‑
15中所获得粒径可控激光散射体的结构与性能参数
[0267][0268][0269]
另外，本案发明人还采用本说明书列举的其它原料及工艺条件，并参考实施例1
‑
15的方式制取了一系列的粒径可调激光散射体及激光荧光照明器件。经测试发现，这些粒径可调激光散射体也具有本说明书述及的各项优异性能。
[0270]
藉由前述实施例可以证明，本发明的粒径可调激光散射体具有优异激光散射性能，所需制备设备操作简单，可实现连续化自动化生产，大大缩短了制备周期和成本，具有巨大的应用前景。
[0271]
实施例16
[0272]
(1)将teos、铝酸盐荧光粉/y3al5o
12
:ce、十六烷基三甲基氯化铵、水、乙醇混合搅拌，形成前驱体溶液，再加入甲酸后在60℃混合搅拌24小时进行水解后加入氨水进行缩聚反应。其中，teos、铝酸盐荧光粉/y3al5o
12
:ce、十六烷基三甲基氯化铵、甲酸、水和氨水的摩尔比为1：10
‑6：0：10
‑3：3：6：10
‑3。
[0273]
(2)将步骤(1)中的前驱体溶液于60℃烘箱中密封保存72小时，获得含荧光粉散射体水凝胶。
[0274]
(3)将步骤(2)中的含荧光粉散射体水凝胶于0℃用乙醇置换10次，超临界二氧化碳干燥工艺得到激光荧光照明材料。
[0275]
本实施例所获激光荧光照明材料机理示意图参见图16，本实施例所获激光荧光照明材料的比表面积、孔容、密度和孔隙率等物理参数请参见表2。
[0276]
实施例17
[0277]
(1)将mtes、铝酸盐荧光粉/y3al5o
12
:ce、十六烷基三甲基氯化铵、水混合搅拌，形成前驱体溶液，再加入甲酸后在30℃混合搅拌1小时进行水解后加入氨水进行缩聚反应。其中，mtes、铝酸盐荧光粉/y3al5o
12
:ce、十六烷基三甲基氯化铵、甲酸、水和氨水的摩尔比为1：10
‑3：0.1：10
‑6：10
‑1：10
‑7。
[0278]
(2)将步骤(1)中的前驱体溶液于60℃烘箱中密封保存72小时，获得含荧光粉散射体水凝胶。
[0279]
(3)将步骤(2)中的含荧光粉散射体水凝胶于20℃用乙醇置换6次，超临界乙醇干燥得到激光荧光照明材料。
[0280]
本实施例所获激光荧光照明材料的比表面积、孔容、密度和孔隙率等物理参数请参见表2。
[0281]
实施例18
[0282]
(1)将teos、铝酸盐荧光粉/y3al5o
12
:ce、十六烷基三甲基氯化铵、水混合搅拌，形成前驱体溶液，再加入甲酸后在60℃混合搅拌24小时进行水解后加入氨水进行缩聚反应。其中，teos、铝酸盐荧光粉/y3al5o
12
:ce、十六烷基三甲基氯化铵、甲酸、水和氨水的摩尔比为1：1：1：10
‑1：100：10
‑1。
[0283]
(2)将步骤(1)中的前驱体溶液于60℃烘箱中密封保存72小时，获得含荧光粉散射体水凝胶。
[0284]
(3)将步骤(2)中的含荧光粉散射体水凝胶于30℃用乙醇置换10次，采用超临界二氧化碳干燥工艺得到激光荧光照明材料。
[0285]
本实施例所获激光荧光照明材料的比表面积、孔容、密度、孔隙率等物理参数请参见表2。
[0286]
实施例19
[0287]
(1)将mtes、硅酸盐荧光粉(srba)2sio4、十六烷基三甲基溴化铵、甲醇、水混合搅拌，形成前驱体溶液，再加入乙酸后在30℃混合搅拌1小时进行水解后加入碳酸钠进行缩聚反应。其中，mtes、硅酸盐荧光粉(srba)2sio4、十六烷基三甲基溴化铵、乙酸、甲醇、水和碳酸钠的摩尔比为1：10
‑6：1：10
‑1：102：4：10
‑1。
[0288]
(2)将步骤(1)中的前驱体溶液于60℃烘箱中密封保存72小时，获得含荧光粉散射体水凝胶。
[0289]
(3)将步骤(2)中的含荧光粉散射体水凝胶于60℃用丙酮置换6次，采用超临界二氧化碳干燥得到激光荧光照明材料。
[0290]
本实施例所获激光荧光照明材料的比表面积、孔容、密度、孔隙率等物理参数请参见表2。
[0291]
实施例20
[0292]
(1)将tmos、硅酸盐荧光粉(srba)2sio4、十六烷基三甲基溴化铵、甲醇、水混合搅
拌，形成前驱体溶液，再加入乙酸后在30℃混合搅拌0.1小时进行水解后加入碳酸钠进行缩聚反应。其中，tmos、硅酸盐荧光粉(srba)2sio4、十六烷基三甲基溴化铵、乙酸、甲醇、水和碳酸钠的摩尔比为1：10
‑3：0：10
‑6：10
‑1：4：10
‑7。
[0293]
(2)将步骤(1)中的前驱体溶液于60℃烘箱中密封保存72小时，获得含荧光粉散射体水凝胶。
[0294]
(3)将步骤(2)中的含荧光粉散射体水凝胶于50℃用甲醇置换6次，采用超临界甲醇干燥得到激光荧光照明材料。
[0295]
本实施例所获激光荧光照明材料的比表面积、孔容、密度、孔隙率等物理参数请参见表2。
[0296]
实施例21
[0297]
(1)将tmos、硅酸盐荧光粉(srba)2sio4、十六烷基三甲基溴化铵、甲醇、水混合搅拌，形成前驱体溶液，再加入乙酸后在30℃混合搅拌1小时进行水解后加入碳酸钠进行缩聚反应。其中，tmos、硅酸盐荧光粉(srba)2sio4、十六烷基三甲基溴化铵、乙酸、甲醇、水和碳酸钠的摩尔比为1：1：0.1：10
‑3：10：4：10
‑3。
[0298]
(2)将步骤(1)中的前驱体溶液于60℃烘箱中密封保存72小时，获得含荧光粉散射体水凝胶。
[0299]
(3)将步骤(2)中的含荧光粉散射体水凝胶于40℃用异丙醇置换6次，采用超临界二氧化碳干燥得到激光荧光照明材料。
[0300]
本实施例所获激光荧光照明材料的比表面积、孔容、密度、孔隙率等物理参数请参见表2。
[0301]
实施例22
[0302]
(1)将tmos、dmdms、氮化物荧光/caalsin3、十二烷基三甲基溴化铵、乙醇、水混合搅拌，形成前驱体溶液，再加入硫酸后在30℃混合搅拌1小时进行水解后加入尿素进行缩聚反应。其中，tmos、dmdms、氮化物荧光/caalsin3、十二烷基三甲基溴化铵、硫酸、乙醇、水和尿素的摩尔比为1：1：10
‑6：1：10
‑1：102：4：10
‑1。
[0303]
(2)将步骤(1)中的前驱体溶液于60℃烘箱中密封保存72小时，获得含荧光粉散射体凝胶。
[0304]
(3)将步骤(2)中的含荧光粉散射体凝胶于10℃用异丙醇置换6次，采用冷冻干燥得到激光荧光照明材料。
[0305]
本实施例所获激光荧光照明材料的比表面积、孔容、密度、孔隙率等物理参数请参见表2。
[0306]
实施例23
[0307]
(1)将tmos、dmdms、氮化物荧光/caalsin3、十二烷基三甲基溴化铵、乙醇、水混合搅拌，形成前驱体溶液，再加入硫酸后在30℃混合搅拌1小时进行水解后加入尿素进行缩聚反应。其中tmos、dmdms、氮化物荧光/caalsin3、十二烷基三甲基溴化铵、硫酸、乙醇、水和尿素的摩尔比为1：1：10
‑3：0：10
‑6：10
‑1：4：10
‑7。
[0308]
(2)将步骤(1)中的前驱体溶液于60℃烘箱中密封保存72小时，获得含荧光粉散射体凝胶。
[0309]
(3)将步骤(2)中的含荧光粉散射体凝胶于60℃用正己烷置换6次，采用常压干燥
得到激光荧光照明材料。
[0310]
本实施例所获激光荧光照明材料的比表面积、孔容、密度、孔隙率等物理参数请参见表2。
[0311]
实施例24
[0312]
(1)将tmos、dmdms、氮化物荧光/caalsin3、十二烷基三甲基溴化铵、乙醇、水混合搅拌，形成前驱体溶液，再加入硫酸后在30℃混合搅拌1小时进行水解后加入尿素进行缩聚反应。其中，tmos、dmdms、氮化物荧光/caalsin3、十二烷基三甲基溴化铵、硫酸、乙醇、水和尿素的摩尔比为1：1：1：0.1：10
‑4：4：4：10
‑4。
[0313]
(2)将步骤(1)中的前驱体溶液于60℃烘箱中密封保存72小时，获得含荧光粉散射体凝胶。
[0314]
(3)将步骤(2)中的含荧光粉散射体凝胶于50℃用正庚烷置换6次，采用常压干燥得到激光荧光照明材料。
[0315]
本实施例所获激光荧光照明材料的比表面积、孔容、密度、孔隙率等物理参数请参见表2。
[0316]
实施例25
[0317]
(1)将teos、dmdms、磷酸盐荧光粉/ba3p4o
13
:xeu
3+
、十二烷基三甲基氯化铵、四氢呋喃、水混合搅拌，形成前驱体溶液，再加入硝酸后在30℃混合搅拌1小时进行水解后加入三乙胺进行缩聚反应。其中，teos、dmdms、磷酸盐荧光粉/ba3p4o
13
:xeu
3+
、十二烷基三甲基氯化铵、硫酸、乙醇、水和三乙胺的摩尔比为1：1：10
‑5：1：10
‑1：102：4：10
‑1。
[0318]
(2)将步骤(1)中的前驱体溶液于60℃烘箱中密封保存72小时，获得含荧光粉散射体凝胶。
[0319]
(3)将步骤(2)中的含荧光粉散射体凝胶于20℃用乙醇置换6次，采用冷冻干燥得到激光荧光照明材料。
[0320]
本实施例所获激光荧光照明材料的比表面积、孔容、密度、孔隙率等物理参数请参见表2。
[0321]
实施例26
[0322]
(1)将teos、dmdms、磷酸盐荧光粉/ba3p4o
13
:xeu
3+
、十二烷基三甲基氯化铵、四氢呋喃、水混合搅拌，形成前驱体溶液，再加入硝酸后在30℃混合搅拌1小时进行水解后加入三乙胺进行缩聚反应。其中，teos、dmdms、磷酸盐荧光粉/ba3p4o
13
:xeu
3+
、十二烷基三甲基氯化铵、硫酸、乙醇、水和三乙胺的摩尔比为1：1：10
‑3：0：10
‑6：10
‑1：4：10
‑7。
[0323]
(2)将步骤(1)中的前驱体溶液于60℃烘箱中密封保存72小时，获得含荧光粉散射体凝胶。
[0324]
(3)将步骤(2)中的含荧光粉散射体凝胶于30℃用甲醇置换6次，采用冷冻干燥得到激光荧光照明材料。
[0325]
本实施例所获激光荧光照明材料的比表面积、孔容、密度、孔隙率等物理参数请参见表2。
[0326]
实施例27
[0327]
(1)将teos、dmdes、磷酸盐荧光粉/ba3p4o
13
:xeu
3+
、十二烷基三甲基氯化铵、四氢呋喃、水混合搅拌，形成前驱体溶液，再加入硝酸后在30℃混合搅拌1小时进行水解后加入三
乙胺进行缩聚反应。其中，teos、dmdes、磷酸盐荧光粉/ba3p4o
13
:xeu
3+
、十二烷基三甲基氯化铵、硫酸、乙醇、水和三乙胺的摩尔比为1：1：1：0.1：10
‑4：4：4：10
‑4。
[0328]
(2)将步骤(1)中的前驱体溶液于60℃烘箱中密封保存72小时，获得含荧光粉散射体凝胶。
[0329]
(3)将步骤(2)中的含荧光粉散射体凝胶于60℃用丙酮置换6次，采用冷冻干燥得到激光荧光照明材料。
[0330]
本实施例所获激光荧光照明材料的比表面积、孔容、密度、孔隙率等物理参数请参见表2。
[0331]
实施例28
[0332]
(1)将teos、硫化物荧光粉/ages2‑
bga2s3:ctm
3+
、十二烷基苯磺酸钠、二甲基亚砜、水混合搅拌，形成前驱体溶液，再加入盐酸后在30℃混合搅拌1小时进行水解后加入四甲基氢氧化铵进行缩聚反应。其中，teos、硫化物荧光粉/ages2‑
bga2s3:ctm
3+
、十二烷基苯磺酸钠、盐酸、二甲基亚砜、水和四甲基氢氧化铵的摩尔比为1：10
‑6：0.1：10
‑4：4：4：10
‑4。
[0333]
(2)将步骤(1)中的前驱体溶液于60℃烘箱中密封保存72小时，获得含荧光粉散射体凝胶。
[0334]
(3)将步骤(2)中的含荧光粉散射体凝胶于80℃用正己烷置换1次，采用超临界乙醇干燥得到激光荧光照明材料。
[0335]
本实施例所获激光荧光照明材料的比表面积、孔容、密度、孔隙率等物理参数请参见表2。
[0336]
实施例29
[0337]
(1)将teos、硫化物荧光粉/ages2‑
bga2s3:ctm
3+
、十二烷基苯磺酸钠、二甲基亚砜、水混合搅拌，形成前驱体溶液，再加入盐酸后在30℃混合搅拌1小时进行水解后加入四甲基氢氧化铵进行缩聚反应。其中，teos、硫化物荧光粉/ages2‑
bga2s3:ctm
3+
、十二烷基苯磺酸钠、盐酸、二甲基亚砜、水和四甲基氢氧化铵的摩尔比为1：10
‑3：0：10
‑6：10
‑1：4：10
‑7。
[0338]
(2)将步骤(1)中的前驱体溶液于60℃烘箱中密封保存72小时，获得含荧光粉散射体凝胶。
[0339]
(3)将步骤(2)中的含荧光粉散射体凝胶于0℃用乙醇置换10次，采用超临界乙醇干燥得到激光荧光照明材料。
[0340]
本实施例所获激光荧光照明材料的比表面积、孔容、密度、孔隙率等物理参数请参见表2。
[0341]
实施例30
[0342]
(1)将mtms、硫化物荧光粉/ages2‑
bga2s3:ctm
3+
、十二烷基苯磺酸钠、二甲基亚砜、水混合搅拌，形成前驱体溶液，再加入盐酸后在30℃混合搅拌1小时进行水解后加入四甲基氢氧化铵进行缩聚反应。其中，mtms、硫化物荧光粉/ages2‑
bga2s3:ctm
3+
、十二烷基苯磺酸钠、盐酸、二甲基亚砜、水和四甲基氢氧化铵的摩尔比为1：1：1：10
‑1：102：4：10
‑1。
[0343]
(2)将步骤(1)中的前驱体溶液于60℃烘箱中密封保存72小时，获得含荧光粉散射体凝胶。
[0344]
(3)将步骤(2)中的含荧光粉散射体凝胶于20℃用乙醇置换6次，采用超临界乙醇干燥得到激光荧光照明材料。
[0345]
本实施例所获激光荧光照明材料的、比表面积、孔容、密度、孔隙率等物理参数请参见表2。
[0346]
表2.实施例16
‑
30中所获得激光荧光照明材料的结构与性能参数
[0347]
实施例比表面积(m2/g)孔容(cm3/g)密度(mg/cm3)孔隙率(％)164051.3120911712000.91279018510.190014192320.229665203590.4100010215662.59502722520.22767923560.46785924530.38781525640.32598026690.51319127620.698913287431.328077296540.21399030530.392314
[0348]
另外，本案发明人还采用本说明书列举的其它原料及工艺条件，并参考实施例16
‑
30的方式制取了一系列的激光荧光照明材料。经测试发现，这些激光荧光照明材料也具有本说明书述及的各项优异性能。
[0349]
藉由前述实施例可以证明，本发明的激光荧光照明材料具有优异激光散射性能，所需制备设备操作简单，可实现连续化自动化生产，大大缩短了制备周期和成本，具有巨大的应用前景。
[0350]
应当理解，以上所述的仅是本发明的一些实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的创造构思的前提下，还可以做出其它变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。