一种碳纳米点荧光粉、制作方法及LED灯珠技术

本申请公开了一种碳纳米点荧光粉、制作方法及碳纳米点荧光粉在LED灯珠中的应用，其中，所述碳纳米点荧光粉制作方法通过在碳纳米点溶液中加入可溶钡盐和可溶硫酸盐的方式在所述碳纳米点溶液中的碳纳米点表面形成稳定的硫酸钡。所述硫酸钡在对所述待处理混合液进行提取处理过程中起到隔离碳纳米点彼此之间团聚的作用，从而使得所述碳纳米点不会由于聚集诱导荧光淬灭效应而失去荧光特性，为获得所述碳纳米点荧光粉创造前提条件。并且由于硫酸钡较好的稳定性以及碳纳米点的强荧光特性，使得所述碳纳米点荧光粉成为理想的LED灯珠颜色转换层的制备材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米材料
，更具体地说，涉及一种碳纳米点荧光粉、制作方法及LED灯珠。
技术介绍
发光二极管(Light Emitting Diode，LED)灯珠是一类新兴的固体光源，其能量利用率达到总能量的14％-15％，远高于白炽灯和荧光灯，并且其使用寿命和发光效率相较于白炽灯和荧光灯也具有较大优势。目前LED灯珠的主要结构包括有源发光器件(LED芯片)，以及包裹所述LED芯片的封装材料，所述封装材料中混有荧光粉。但是目前主流的荧光粉中的主要成分为稀土发光材料，而稀土发光材料具有不可再生且价格昂贵的缺点，使得LED灯珠的进一步应用受到局限。近年来有研究人员通过采用半导体纳米粒子来替代所述稀土发光材料作为所述荧光粉的主要成分，所述半导体纳米粒子虽然不具有稀土发光材料不可再生的缺点，但是其毒性较大、成本较高。碳纳米点作为一类基于碳材料的新型荧光物质，具有高稳定性、低制备成本、高荧光量子效率、低生物毒性的优势，成为具有广泛应用前景的荧光材料。但是碳纳米点目前还主要集中在溶液中应用，当碳纳米点溶液凝结为固态时会由于聚集诱导荧光淬灭效应而失去荧光特性，从而无法作为荧光粉应用于LED灯珠中。因此，找到一种制备碳纳米点荧光粉的方法成为研究人员努力的方向之一。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种碳纳米点荧光粉、制作方法及LED灯珠，以实现制备具有荧光特性的碳纳米点荧光粉的目的。为实现上述技术目的，本专利技术实施例提供了如下技术方案：一种碳纳米点荧光粉制作方法，包括：获取碳纳米点溶液；将可溶钡盐和可溶硫酸盐溶解于所述碳纳米点溶液中，获得待处理混合液，所述待处理混合液中的碳纳米点表面被硫酸钡包裹；对所述待处理混合液进行提取处理，获得碳纳米点荧光粉。优选的，所述将可溶钡盐和可溶硫酸盐溶解于所述碳纳米点溶液中，获得待处理混合液，包括：将可溶钡盐溶解于所述碳纳米点溶液中，获得碳纳米点表面组装有钡离子的碳纳米点溶液；将可溶硫酸盐溶解于所述碳纳米点表面组装有钡离子的碳纳米点溶液中，以在表面组装有钡离子的碳纳米点表面形成硫酸钡，获得所述待处理混合液。优选的，所述可溶钡盐为氯化钡或硝酸钡；所述可溶硫酸盐为硫酸钾或硫酸钠或硫酸镁。优选的，所述可溶硫酸盐为硫酸钠；所述可溶钡盐为氯化钡；所述碳纳米点溶液中溶质与氯化钡和硫酸钠的质量比为第一预设值:1.7:1，其中，所述第一预设值的取值范围为4.2×10-4-1×10-1，包括端点值。优选的，所述碳纳米点溶液的浓度不大于2.5mg/mL。优选的，对所述待处理混合液进行提取处理，获得碳纳米点荧光粉包括：对所述待处理混合液依次进行离心、洗涤、烘干、研磨操作，获得碳纳米点荧光粉。一种碳纳米点荧光粉，采用上述任一实施例所述的方法制得。一种发光二极管LED灯珠，包括： LED芯片；包裹所述LED芯片的封装材料；所述封装材料中混有如上述实施例所述的碳纳米点荧光粉。优选的，所述封装材料为混有所述碳纳米点荧光粉的聚二甲基硅氧烷的预聚物。优选的，所述碳纳米点荧光粉与聚二甲基硅氧烷的预聚物的质量比为第二预设值:1；所述第二预设值的取值范围为0.1-3，包括端点值。从上述技术方案可以看出，本专利技术实施例提供了一种碳纳米点荧光粉、制作方法及LED灯珠，其中，所述碳纳米点荧光粉制作方法通过在碳纳米点溶液中加入可溶钡盐和可溶硫酸盐的方式在所述碳纳米点溶液中的碳纳米点表面形成稳定的硫酸钡。所述硫酸钡在对所述待处理混合液进行提取处理过程中起到隔离碳纳米点彼此之间团聚的作用，从而使得所述碳纳米点不会由于聚集诱导荧光淬灭效应而失去荧光特性，为获得所述碳纳米点荧光粉创造前提条件。并且由于硫酸钡较好的稳定性以及碳纳米点的强荧光特性，使得所述碳纳米点荧光粉成为理想的LED灯珠颜色转换层的制备材料。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本申请的一个实施例提供的一种碳纳米点荧光粉制作方法的流程示意图；图2为本申请的一个实施例提供的一种碳纳米点荧光粉形成过程的示意图；图3为本申请实施例2中制备得到的碳纳米点荧光粉在室光以及紫外光下的光学照片；图4为本申请实施例3中制备得到的碳纳米点荧光粉在室光、紫外光、蓝光以及绿光下的光学照片；图5为本申请实施例4中制备得到的碳纳米点荧光粉的荧光发射谱图；图6为本申请实施例5中制备得到的碳纳米点荧光粉在室光、紫外光、蓝光以及绿光激发下的光学照片；图7为本申请实施例6中制备得到的碳纳米点荧光粉放置在浓盐酸、饱和 氢氧化钠溶液以及氯仿溶剂中的室光和紫外光下的光学照片；图8为本申请实施例7制备得到的冷白光LED灯珠的工作照片及发光光谱；图9为本申请实施例8制备得到的白光LED灯珠的工作照片及发光光谱；图10为本申请实施例9制备得到的暖白光LED灯珠的工作照片及发光光谱。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本申请实施例提供了一种碳纳米点荧光粉制作方法，如图1所示，包括：S101：获取碳纳米点溶液。在步骤S101获取的碳纳米点溶液的荧光颜色可以为多种颜色，所述碳纳米点溶液可以通过制备获得，也可以通过其他方式获得，本申请对此并不做限定。在本申请的一个优选实施例中，所述碳纳米点溶液的荧光颜色优选为绿色或蓝色。并且将制备蓝色荧光的碳纳米点溶液的流程简述如下：A：将3g柠檬酸溶解于20mL氨水中，获得透明溶液；B：将所述透明溶液进行微波加热处理5分钟，获得灰黑色粘稠状液体；C：在所述灰黑色粘稠状液体中加入去离子水，以8000转每分钟的速度离心三次，去掉较大不溶的碳纳米点聚集体，得到具有蓝色荧光的碳纳米点溶液。绿色荧光的碳纳米点溶液的制备方法详见中国专利CN102849722A。本申请在此不做赘述。但本申请对所述碳纳米点溶液的具体荧光颜色并不做限定，具体视实际情况而定。S102：将可溶钡盐和可溶硫酸盐溶解于所述碳纳米点溶液中，获得待处理混合液，所述待处理混合液中的碳纳米点表面被硫酸钡包裹。需要说明的是，在步骤S102中，将可溶钡盐加入所述碳纳米点溶液中后需要进行充分搅拌以使所述可溶钡盐充分溶解于所述碳纳米点溶液中；同样的，将可溶硫酸盐加入所述碳纳米点溶液中后也需要进行充分搅拌，以使所述可溶硫酸盐充分溶解于所述碳纳米点溶液中。并且本申请对所述可溶钡盐和可溶硫酸盐加入所述碳纳米点溶液中的先后顺序并不做限定，先加入所述可溶钡盐，后加入所述可溶硫酸盐或者先加入所述可溶硫酸盐，再加入所述可溶钡盐均可，具体视实际情况而定。但在本申请的一个优选实施例中，将可溶钡盐和可溶硫酸盐溶解于所述碳纳米点溶液中包括：将可溶钡盐溶解于所述碳纳米点溶液中，获得碳纳米点表面组装有钡离子的碳纳米点溶液；将可溶硫酸盐溶解于所述碳纳米点表面组装有钡离子的碳纳米点溶液中，以在表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳纳米点荧光粉制作方法，其特征在于，包括：获取碳纳米点溶液；将可溶钡盐和可溶硫酸盐溶解于所述碳纳米点溶液中，获得待处理混合液，所述待处理混合液中的碳纳米点表面被硫酸钡包裹；对所述待处理混合液进行提取处理，获得碳纳米点荧光粉。

【技术特征摘要】
1.一种碳纳米点荧光粉制作方法，其特征在于，包括：获取碳纳米点溶液；将可溶钡盐和可溶硫酸盐溶解于所述碳纳米点溶液中，获得待处理混合液，所述待处理混合液中的碳纳米点表面被硫酸钡包裹；对所述待处理混合液进行提取处理，获得碳纳米点荧光粉。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将可溶钡盐和可溶硫酸盐溶解于所述碳纳米点溶液中，获得待处理混合液，包括：将可溶钡盐溶解于所述碳纳米点溶液中，获得碳纳米点表面组装有钡离子的碳纳米点溶液；将可溶硫酸盐溶解于所述碳纳米点表面组装有钡离子的碳纳米点溶液中，以在表面组装有钡离子的碳纳米点表面形成硫酸钡，获得所述待处理混合液。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述可溶钡盐为氯化钡或硝酸钡；所述可溶硫酸盐为硫酸钾或硫酸钠或硫酸镁。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述可溶硫酸盐为硫酸钠；所述可溶钡盐为氯化钡；所述碳纳米点溶液中溶质与氯化钡和硫酸钠的质量比为第一预设值:1.7:1...

【专利技术属性】
技术研发人员：周鼎，曲松楠，李迪，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22