折射率可调的颗粒状ZnO/SiO2发光复合材料及其制法和用途制造技术

技术编号:3852698 阅读:180 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种折射率可调的颗粒状ZnO/SiO2发光复合材料,其由SiO2和均匀分散于SiO2的ZnO量子点组成;ZnO量子点含量为ZnO/SiO2发光复合材料的1-90wt%。其制备如下:先制备无色透明的含ZnO量子点颗粒的乙醇溶液;再将正硅酸乙酯在搅拌情况下加至含ZnO量子点颗粒的乙醇溶液中,磁力搅拌3~8小时;然后加入氨水,在磁力搅拌条件下反应16-28小时,再用乙醇进行离心清洗得到白色沉淀;将白色沉淀在空气中进行干燥,再在300~600℃煅烧0.5~2小时,得到颗粒状ZnO/SiO2发光复合材料;该颗粒状ZnO/SiO2发光复合材料在可见光区的发光,且折射率1.47-1.95之间可调。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发光材料及其制法和用途,特别涉及一种折射率可调的颗粒状ZnO/ Si02发光复合材料及其制法和用途。
技术介绍
折射率是材料本身的一种特性,对于多组分复合颗粒来讲,其折射率是由各组分折射率的均值所决定的。复合材料折射率可以通过公式「计算,其中n。。mp。sitei是复合材料的折射率,叫和\分别是复合材料各组分的折射率和体积分数;因此,可以通过 调节各组分的含量,达到控制复合颗粒折射率的目的。量子点(Quantum Dots,即QD)粒径非常小,而且能够根据尺寸变化可产生不同颜 色的单色光,因此将量子点作为复合材料的组分之一,并通过控制量子点含量,则能得到折 射率可调的发光复合颗粒材料。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种折射率可调颗粒状Zn0/Si02发光复合材料。本专利技术另一目在于提供一种制备上述折射率可调的颗粒状Zn0/Si02发光复合材 料的方法。本专利技术再一目在于提供一种折射率可调的颗粒状Zn0/Si02发光复合材料的用途。本专利技术的技术方案如下本专利技术提供的折射率可调的颗粒状Zn0/Si02S光复合材料,其由二氧化硅和均勻 分散于二氧化硅的ZnO量子点组成;所述ZnO量子点含量为所述颗粒状Zn0/Si02发光复合 材料的l_90wt%。所述ZnO量子点的粒径为2-6nm。所述颗粒状Zn0/Si02发光复合材料在可见光区 发光,其折射率在1. 47-1. 95之间。本专利技术提供的折射率可调的颗粒状Zn0/Si02s光复合材料的制备方法,其步骤如 下(1)制备无色透明的含ZnO量子点颗粒的乙醇溶液将乙酸锌加入到乙醇溶液中,加热溶解得到乙酸锌含量为0. lmol/L的乙酸锌乙 醇溶液,然后80°C回流0 3h;将氢氧化锂加入到乙醇溶液中,超声溶解,得到氢氧化锂含量为0. 1 0. 35mol/L 的氢氧化锂乙醇溶液;将上述两种溶液按体积比1 1的比例均勻混合,0°C 60°C磁力搅拌5 60min, 得到无色透明的含ZnO量子点颗粒的乙醇溶液;(2)制备颗粒状Zn0/Si02发光复合材料将0. 0007-0. 67mol正硅酸乙酯在搅拌情况下加至100mL上述含ZnO量子点颗粒 的乙醇溶液中,磁力搅拌3 8小时;然后加入3 8ml氨水,在磁力搅拌条件下反应16-28 小时,再用乙醇进行离心清洗二次,得到白色沉淀;将所得白色沉淀在空气中进行干燥,再在300 600°C煅烧0. 5 2小时,得到颗 粒状Zn0/Si02发光复合材料;所得颗粒状Zn0/Si02发光复合材料由二氧化硅和均勻分散于二氧化硅中的ZnO 量子点组成;所述ZnO量子点含量为所述颗粒状Zn0/Si02发光复合材料的l_90wt%。所述ZnO量子点的粒径为2-6nm。所述颗粒状Zn0/Si02发光复合材料在可见光区 发光,其折射率在1. 47-1. 95之间。本专利技术提供的颗粒状Zn0/Si02S光复合材料的用途,可用于制备光电器件所用的 透明复合材料。所述透明复合材料由折射率可调的颗粒状Zn0/Si02发光复合材料与高分 子材料复配而成。与现有技术相比,本专利技术具有如下优点ZnO量子点在可见光区没有明显吸收,而其表面缺陷的荧光发射峰位于可见光区 内,本专利技术将ZnO量子点与颗粒状Si02进行复合进行,并通过调整ZnO量子点在该颗粒状 Zn0/Si02发光复合材料中所占的比例,得到折射率可调的颗粒状Zn0/Si02发光复合材料, 实现了材料的光致发光;本专利技术方法制备的折射率可调的颗粒状Zn0/Si02S光复合材料可 在可见光区的发光,且折射率1. 47-1. 95之间可调。具体实施例方式下面结合实施例(但不限于所举实施例)进一步描述本专利技术实施例1在50ml的乙醇溶液中加入1. lg乙酸锌,加热溶解,得到浓度为0. lmol/L的乙酸 锌乙醇溶液;在50ml乙醇溶液中加入0. 22g的氢氧化锂,超声溶解,得到浓度为0. lmol/L氢氧 化锂乙醇溶液;将上述两种溶液按体积比1 1的比例均勻混合,60°C磁力搅拌60min;制得无色 透明的纳米ZnO量子点乙醇溶液。将0. 0007mol正硅酸乙酯于搅拌情况下加入到上述溶液中,磁力搅拌3小时;然后加入3mL氨水在磁力搅拌条件下反应16小时;将所得物质用乙醇离心清洗两次,得到白色沉淀;将所得白色沉淀在空气中进行干燥,之后在300°C下煅烧2小时,得到颗粒状ZnO/ Si02发光复合材料(ZnO粒径为6nm,复合材料中ZnO量子点的含量为90%,其荧光发射位 置在560nm,折射率为1.95);所得复合材料可作为荧光粉用于紫外LED,实现紫外光到黄光的转化。实施例2在50mL的乙醇溶液中加入1. lg乙酸锌,加热溶解后80°C回流3h,得到浓度为 0. 10mol/L的乙酸锌乙醇溶液;在50mL乙醇溶液中加入0. 29g的氢氧化锂,超声溶解,得到浓度为0. 14mol/L氢氧化锂乙醇溶液;将上述两种溶液预冷至0°C,冰水浴下按体积比1 1的比例均勻混合,磁力搅拌 30min ;制得无色透明的纳米ZnO量子点乙醇溶液。将0. 0075mol正硅酸乙酯于搅拌情况下加入到上述溶液中,磁力搅拌5小时;然后加入5mL氨水在磁力搅拌条件下反应24小时;将所得物质用乙醇离心清洗两次,得到白色沉淀;将所得白色沉淀在空气中进行干燥,之后在500°C下煅烧1小时,得到颗粒状ZnO/ Si02发光复合材料(ZnO粒径为3nm,复合材料中ZnO量子点的含量为47%,荧光发射位置 在500nm,折射率为1. 53)。将本专利技术的折射率可调的颗粒状Zn0/Si02S光复合材料与硅树脂(道康宁 0E6665)进行复配,可制备透明发光硅树脂基复合材料;该透明发光硅树脂基复合材料用 于制备光电器件。实施例3在50ml的乙醇溶液中加入1. lg乙酸锌,加热溶解后80°C回流2h,得到浓度为 0. lmol/L的乙酸锌乙醇溶液;在50ml乙醇溶液中加入0. 73g的氢氧化锂,超声溶解,得到浓度为0. 35mol/L的 氢氧化锂乙醇溶液;将上述两种溶液预冷至0°C,冰水浴下按体积比1 1的比例均勻混合,磁力搅拌 60min。所制备的无色透明溶液即为纳米ZnO量子点乙醇溶液;将0. 67mol正硅酸乙酯于搅拌情况下加入到上述溶液中,磁力搅拌8小时;然后加入8ml氨水在磁力搅拌条件下反应28小时;将所得物质用乙醇离心清洗两次得到白色沉淀;将所得白色沉淀在空气中进行干燥,之后在600°C下煅烧0. 5小时,得到颗粒状 Zn0/Si02发光复合材料(ZnO粒径为2nm,复合材料中ZnO量子点的含量为1%,荧光发射位 置在450nm,折射率为1.47);所得复合材料可作为荧光粉用于紫外LED,实现紫外光到红光的转化。权利要求一种折射率可调的颗粒状ZnO/SiO2发光复合材料,其特征在于其由二氧化硅和均匀分散于二氧化硅的ZnO量子点组成;所述ZnO量子点含量为所述颗粒状ZnO/SiO2发光复合材料的1 90wt%。2.按权利要求1所述的折射率可调的颗粒状ZnCVSiO2发光复合材料,其特征在于,所 述ZnO量子点的粒径为2-6nm。3.按权利要求1所述的折射率可调的颗粒状ZnCVSiO2发光复合材料,其特征在于,所 述颗粒状ZnC本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种折射率可调的颗粒状ZnO/SiO↓[2]发光复合材料,其特征在于:其由二氧化硅和均匀分散于二氧化硅的ZnO量子点组成;所述ZnO量子点含量为所述颗粒状ZnO/SiO↓[2]发光复合材料的1-90wt%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:付绍云杨洋
申请(专利权)人:中国科学院理化技术研究所
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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