常压低温下制备氮氧硅酸盐发光材料的方法

摘要

常压低温下制备氮氧硅酸盐发光材料的方法，属于发光材料技术领域。解决了现有技术中制备氮氧硅酸盐发光材料的方法所需温度高、耗时长、成本高的技术问题。本发明的方法以金属硝酸盐作为金属离子来源，以正硅酸乙酯为硅源，加入配位剂和交联剂，通过溶胶凝胶法先制备溶胶，然后将得到的溶胶在60-90℃加热蒸干，在400-600℃预烧1-6h，再在700-800℃烧结3-5h，得到前驱体，最后将得到的前驱体置于容器中，通入氨气，升温至1150-1200℃，常压下煅烧4-12h，冷却，即得到氮氧硅酸盐发光材料。本发明的方法操作步骤简单，反应烧结温度较低，烧结时间短，成本低。

说明书

技术领域

本发明涉及一种常压低温下制备氮氧硅酸盐发光材料的方法，属于发光材 料技术领域。

背景技术

氮氧化物荧光粉由于具有独特的激发光谱(激发范围涵盖紫外、近紫外、蓝 光甚至绿光)以及优异的发光特性(发射蓝、绿、黄、红光，热淬灭小，发光效率 高)，材料本身无毒、稳定性好等优点，被广泛应用于白光LED中。

现有技术中，氮化物和氮氧化物大多是利用高温固相法把氧化物或氮化物 原料放入高温高压氮气或氨气气氛中烧结而成(氮气或氨气气氛的作用是确保氮 化物原料不被氧化并防止氮化物或氮氧化物产物被氧化)。这些方法所需要的温 度都在1500℃以上，并且需要长时间的反复烧结。例如LiuRu-Shi等人于2011 年在Chem.Mater.上报道了利用高温固相法在压力为0.92MPa、温度为1950℃的 条下制备出了β-SiAlON:Pr³⁺荧光粉；JingXi-Ping等人于2012年在Inorg.Chem. 上报道了利用高温固相法在1550℃下制备得到了Sr₃Si₂O₄N₂:Eu²⁺/Ce³⁺发光材料。 虽然，这些方法制备的发光材料具有较好的发光性能，但是制备过程烧结温度 高、烧结时间长，限制了LED荧光粉的进一步研究和开发，并且采用氮化硅为 原料，增加了制备成本。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中制备氮氧硅酸盐发光材料的方法所需温 度高、耗时长、成本高的技术问题，提供一种常压低温下制备氮氧硅酸盐发光 材料的方法。

本发明的常压低温下制备氮氧硅酸盐发光材料的方法，包括以下步骤：

(1)以金属的硝酸盐作为金属离子来源，以正硅酸乙酯为硅源，加入配位剂 和交联剂，通过溶胶凝胶法制备溶胶；

所述金属的硝酸盐为基质金属的硝酸盐，或者为基质金属的硝酸盐和掺杂 离子的硝酸盐的混合物；

(2)将步骤(1)得到的溶胶在60-90℃加热蒸干，然后在400-600℃预烧1-6h， 然后700-800℃烧结3-5h，得到氮氧硅酸盐发光材料的前驱体；

(3)将步骤(2)中得到的前驱体置于容器中，通入氨气，升温至1150-1200℃， 常压下煅烧4-12h，冷却，即得到氮氧硅酸盐发光材料。

优选的，步骤(3)在加压条件下煅烧4-12h，更优选的，在压强为0.11-1.0MPa 下煅烧4-12h。

优选的，所述基质金属的硝酸盐为Y(NO₃)₃，所述掺杂离子的硝酸盐为 Ce(NO₃)₃、Eu(NO₃)₃、Tb(NO₃)₃中的一种或几种的混合。

优选的，所述氮氧硅酸盐发光材料为Y_4(1-x)Si₂N₂O₇:xA³⁺或者Y_5(1-x)Si₃O₁₂N: xA³⁺，其中，A为Ce、Eu、Tb中一种或几种的混合，x为0-0.1。

优选的，所述配位剂为一水合柠檬酸或者水杨酸。

优选的，所述交联剂为聚乙二醇(PEG)，聚乙二醇的分子量为10000-20000。

优选的，所述溶胶的制备方法为：

(1)将金属的硝酸盐加入去离子水，搅拌均匀，得到溶液；

(2)向上述溶液中加入配位剂，搅拌均匀，使配位剂与金属离子完全配位， 得到配位后溶液；

(3)向上述配位后溶液中加入溶有正硅酸乙酯的溶液，搅拌均匀，得到混合 溶液；

(4)再向混合溶液中加入交联剂，室温下300rpm以上搅拌，得到溶胶。

优选的，所述步骤(4)的搅拌转速为300-500rpm。

优选的，所述金属的硝酸盐与配位剂的摩尔比为1∶2，交联剂在混合溶液中 的浓度为0.1-0.12g/mL。

本发明的有益效果：

(1)本发明以非氮化物原料制备溶胶，通过步骤(2)煅烧除去体系中的碳，然 后以氨气气氛提供氮源和还原性气氛，在较低温度、常压下煅烧得到氮氧硅酸 盐发光材料；

(2)本发明的操作步骤简单，反应烧结温度较低，烧结时间短，所使用的原 料成本低廉，可重复性强，可以实现批量制备，减少了工作量和能耗，避免了 现有制备方法所需的高温、高压、长时间烧结等条件，可用于制备白光LED用 氮氧硅酸盐发光材料；

(3)本发明的方法也可以在加压的情况下实施，当烧结温度和烧结时间相同 时，加压(0.11-1.0MPa)条件下所得产物的结晶性会更好，材料的发光性能会更高。

附图说明

图1为本发明实施例2制备的前驱体的XRD(X射线衍射)谱图、 Y_3.96Si₂N₂O₇:0.01Ce³⁺的XRD谱图及Y₄Si₂N₂O₇的标准XRD谱图卡片；

图2为本发明实施例2制备的Y_3.96Si₂N₂O₇:0.01Ce³⁺发光材料的激发光谱和 发射光谱。

具体实施方式

常压低温下制备氮氧硅酸盐发光材料的方法，包括以下步骤：

(1)以金属的硝酸盐作为金属离子来源，以正硅酸乙酯为硅源，加入配位剂 和交联剂，通过溶胶凝胶法制备溶胶；

所述金属的硝酸盐为基质金属的硝酸盐，或者为基质金属的硝酸盐和掺杂 离子的硝酸盐的混合；

金属的硝酸盐以及硅源用量依据需要制备的氮氧硅酸盐发光材料的化学式 的化学计量比称取，掺杂离子通常可以取代基质金属中被取代阳离子的物质的 量的0-0.1；

(2)将步骤(1)得到的溶胶在60-90℃加热蒸干，然后在400-600℃预烧1-6h， 再在700-800℃烧结3-5h除去碳，得到氮氧硅酸盐发光材料的前驱体；

(3)将步骤(2)中得到的前驱体置于容器中，通入氨气，升温至1150-1200℃， 常压下煅烧4-12h，冷却，即得到氮氧硅酸盐发光材料。

本发明也可以在加压的情况下实施，当烧结温度和烧结时间相同时，步骤(3) 加压煅烧，尤其是在0.11-1.0MPa条件下煅烧，所得产物的结晶性会更好，材料 的发光性能会更高；煅烧时间优选5-10h。

本发明的方法适用于所有氮氧硅酸盐发光材料，尤其化学式为 Y_4(1-x)Si₂N₂O₇:xA³⁺或者Y_5(1-x)Si₃O₁₂N:xA³⁺的氮氧硅酸盐发光材料，其中，A为 Ce、Eu、Tb中一种或几种的混合，当为几种离子混合时，混合配比没有限制， x为0-0.1；此时，基质金属的硝酸盐为Y(NO₃)₃，掺杂离子的硝酸盐为Ce(NO₃)₃、 Eu(NO₃)₃、Tb(NO₃)₃中的一种或几种的混合。

本发明中，所述Y(NO₃)₃、Ce(NO₃)₃、Eu(NO₃)₃和Tb(NO₃)₃的形态没有限制， 也可以结晶水合物的形式加入，如Y(NO₃)₃·6H₂O、Ce(NO₃)₃·6H₂O、 Tb(NO₃)₃·6H₂O、Eu(NO₃)₃·6H₂O等，这些金属硝酸盐可以通过商购获得，也可 以通过金属氧化物和稀HNO₃加热反应制备。

本发明的方法中，步骤(2)预烧时间优选2-4h，温度优选500℃。

本发明的方法中，配位剂为一水合柠檬酸或者水杨酸。

本发明的方法中，交联剂为聚乙二醇(PEG)，其中，PEG的分子量优选为 10000-20000。

本发明中，所述溶胶的制备方法为：

(1)将基质金属的硝酸盐加入去离子水，搅拌5-30min，得到溶液；

或者将基质金属的硝酸盐和掺杂离子的硝酸盐混合，加入去离子水，搅拌 5-30min，得到溶液；

(2)向上述溶液中加入配位剂，搅拌10-30min，得到配位剂溶液；

(3)向上述配位剂溶液中加入溶有正硅酸乙酯的溶液，搅拌10-30min，得到 混合溶液；

(4)再向混合溶液中加入交联剂，室温下300-500rpm，优选400rpm，搅拌 1-3h，得到溶胶。

本发明的方法中，溶有正硅酸乙酯的溶液以正硅酸乙酯的无水乙醇溶液为 佳。

本发明的方法中，交联剂和配位剂依据所要制备的氮氧硅酸盐发光材料的 量添加，过量亦可，优选金属的硝酸盐与配位剂的摩尔比为1∶2，交联剂在混合 溶液中的浓度为0.07-0.2g/mL，优选0.1-0.12g/mL。

作为优选方案，Y_4(1-x)Si₂N₂O₇:xCe³⁺(x=0-0.1)的溶胶制备过程为：将Y₂O₃用 稀HNO₃加热至溶解，加去离子水稀释，配制成Y(NO₃)₃溶液；称取Ce(NO₃)₃加入到Y(NO₃)₃溶液中，加入去离子水，搅拌5-30min后向上述溶液中加入一水 合柠檬酸，搅拌10-30min后向以上混合溶液中加入溶于适量无水乙醇中的正硅 酸乙酯，搅拌均匀，加入分子量为10000-20000的PEG(PEG在溶液中的浓度为 0.1-0.12g/mL)，在室温下搅拌1-3h，得到溶胶；

所述Y、Ce、配位剂和TEOS的摩尔比为(1-x)∶x∶2∶0.5，PEG在溶液中的浓 度优选为0.1-0.12g/mL。

本发明制备的氮氧硅酸盐发光材料在近紫外光激发下，样品能够发射出明 亮的蓝光。

本发明制备的氮氧硅酸盐发光材料的结构式通过XRD测试，测试条件为： 使用布鲁克D8焦点衍射仪常温下测定样品的XRD图谱，扫描范围是10-60°， 扫描速度为10°/min。

本发明制备的氮氧硅酸盐发光材料的发光性能通过激发光谱和发射光谱测 试，测试条件为：日立F-7000荧光光谱仪，以150W氙灯作为激发光源，常温 下测定。

下面结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。本发明实施例所使用 的原料是纯度为99.99%的Y₂O₃；Ce(NO₃)₃·6H₂O、Tb(NO₃)₃·6H₂O、 Eu(NO₃)₃·6H₂O、无水乙醇、柠檬酸、TEOS、聚乙二醇和HNO₃为分析纯，以上 原料均可通过商购获得。

实施例1

Y_4(1-x)Si₂N₂O₇:xCe³⁺(x=0.005)的制备：

(1)将Y₂O₃用一定浓度的稀HNO₃加热至溶解，加去离子水稀释，配制成浓 度为0.5mol/L的Y(NO₃)₃溶液；称取0.0022gCe(NO₃)₃·6H₂O加入到 7.96mLY(NO₃)₃溶液中，加入去离子水至溶液体积为10mL，搅拌15min后向上 述溶液中加入1.6811g一水合柠檬酸；搅拌15min后向以上混合溶液中加入 0.4167g溶于10mL无水乙醇中的TEOS；搅拌30min之后，加入2g分子量为 10000的PEG，在室温下400rpm搅拌2h，使上述溶液成为溶胶；

(2)将溶胶转移至把皿中，置于60℃的水浴中加热蒸干，得到凝胶；将凝胶 在500℃的马弗炉中预烧2h；将得到的产物简单研磨后转移至刚玉坩埚中，在 700℃烧结3h，得到氮氧硅酸盐的前驱体；

(3)将步骤(2)中制备得到的前驱体置于管式炉中，通入氨气，升温至1150℃， 常压下煅烧4h；煅烧结束后，冷却至室温，取出样品得到氮氧硅酸盐发光材料。

实施例2

结合图1和图2说明实施例2

Y_4(1-x)Si₂N₂O₇:xCe³⁺(x=0.01)的制备：

(1)将Y₂O₃用一定浓度的稀HNO₃加热至溶解，加去离子水稀释，配制成浓 度为0.5mol/L的Y(NO₃)₃溶液；称取0.0043gCe(NO₃)₃·6H₂O加入到 7.92mLY(NO₃)₃溶液中，加入去离子水至溶液体积为10mL，搅拌15min后向上 述溶液中加入1.6811g一水合柠檬酸；搅拌15min后向以上混合溶液中加入 0.4167g溶于10mL无水乙醇中的TEOS；搅拌30min之后，加入2.4g分子量为 10000的PEG，在室温下400rpm搅拌2h，使上述溶液成为溶胶；

(2)将溶胶转移至把皿中，置于70℃的水浴中加热蒸干，得到凝胶；将凝胶 在500℃的马弗炉中预烧3h；将得到的产物简单研磨后转移至刚玉坩埚中，在 750℃烧结4h，得到氮氧硅酸盐的前驱体；

(3)将步骤(2)中制备得到的前驱体置于管式炉中，通入氨气，升温至1150oC， 常压下煅烧10h；煅烧结束后，冷却至室温，取出样品得到氮氧硅酸盐发光材料。

图1中，曲线a为前驱体的XRD谱图，曲线b为Y_3.96Si₂N₂O₇:0.01Ce³⁺的 XRD谱图，曲线c为Y₄Si₂N₂O₇的标准XRD谱图卡片；从图1可以看出，本发 明的方法制备的Y_3.96Si₂N₂O₇:0.01Ce³⁺的XRD图谱与Y₄Si₂N₂O₇物质的标准XRD 图谱卡片吸收峰基本相同，证明本发明的方法能够制备氮氧硅酸盐发光材料。

图2中，曲线1为Y_3.96Si₂N₂O₇:0.01Ce³⁺的激发光谱，曲线2为 Y_3.96Si₂N₂O₇:0.01Ce³⁺的发射光谱，从图2可以看出，Y_3.96Si₂N₂O₇:0.01Ce³⁺发光材 料的激发光谱在365nm出现吸收峰，发射光谱在441nm除出现吸收峰，说明制 备的氮氧硅酸盐发光材料为蓝光荧光材料，在近紫外光激发下，样品能够发射 出明亮的蓝光。

实施例3

Y_4(1-x)Si₂N₂O₇:xCe³⁺(x=0.05)的制备：

(1)将Y₂O₃用一定浓度的稀HNO₃加热至溶解，加去离子水稀释，配制成浓 度为0.5mol/L的Y(NO₃)₃溶液；称取0.0217gCe(NO₃)₃·6H₂O加入到7.6mLY(NO₃)₃溶液中，加入去离子水至溶液体积为10mL，搅拌30min后向上述溶液中加入 1.6811g一水合柠檬酸；搅拌15min后向以上混合溶液中加入0.4167g溶于10mL 无水乙醇中的TEOS；搅拌30min之后，加入2g分子量为20000的PEG，在室 温下500rpm搅拌2h，使上述溶液成为溶胶；

(2)将溶胶转移至把皿中，置于80℃的水浴中加热蒸干，得到凝胶；将凝胶 在500℃的马弗炉中预烧4h；将得到的产物简单研磨后转移至刚玉坩埚中，在 800℃烧结4h，得到氮氧硅酸盐的前驱体；

(3)将步骤(2)中制备得到的前驱体置于管式炉中，通入氨气，升温至1200℃， 常压下煅烧5h；煅烧结束后，冷却至室温，取出样品得到氮氧硅酸盐发光材料。

实施例4

Y_4(1-x)Si₂N₂O₇:xCe³⁺(x=0.01)的制备：

(1)将Y₂O₃用一定浓度的稀HNO₃加热至溶解，加去离子水稀释，配制成浓 度为0.5mol/L的Y(NO₃)₃溶液；称取0.0043gCe(NO₃)₃·6H₂O加入到 7.92mLY(NO₃)₃溶液中，加入去离子水至溶液体积为10mL，搅拌5min后向上述 溶液中加入1.6811g一水合柠檬酸；搅拌10min后向以上混合溶液中加入0.4167g 溶于10mL无水乙醇中的TEOS；搅拌15min之后，加入2.4g分子量为20000 的PEG，在室温下300rpm搅拌3h，使上述溶液成为溶胶；

(2)将溶胶转移至把皿中，置于90℃的水浴中加热蒸干，得到凝胶；将凝胶 在500℃的马弗炉中预烧6h；将得到的产物简单研磨后转移至刚玉坩埚中，在 800℃烧结5h，得到氮氧硅酸盐的前驱体；

(3)将步骤(2)中制备得到的前驱体置于管式炉中，通入氨气，升温至1200℃， 常压下煅烧10h；煅烧结束后，冷却至室温，取出样品得到氮氧硅酸盐发光材料。

实施例5

Y_4(1-x)Si₂N₂O₇:xTb³⁺(x=0.02)的制备：

(1)将Y₂O₃用一定浓度的稀HNO₃加热至溶解，加去离子水稀释，配制成浓 度为0.5mol/L的Y(NO₃)₃溶液；称取0.0091gTb(NO₃)₃·6H₂O加入到 7.84mLY(NO₃)₃溶液中，加入去离子水至溶液体积为10mL，搅拌5min后向上述 溶液中加入1.6811g一水合柠檬酸；搅拌10min后向以上混合溶液中加入0.4167g 溶于10mL无水乙醇中的TEOS；搅拌15min之后，加入2.2g分子量为20000 的PEG，在室温下400rpm搅拌2h，使上述溶液成为溶胶；

(2)将溶胶转移至把皿中，置于80℃的水浴中加热蒸干，得到凝胶；将凝胶 在500℃的马弗炉中预烧3h；将得到的产物简单研磨后转移至刚玉坩埚中，在 800℃烧结4h，得到氮氧硅酸盐的前驱体；

(3)将步骤(2)中制备得到的前驱体置于管式炉中，通入氨气，升温至1200℃， 常压下煅烧7h；煅烧结束后，冷却至室温，取出样品得到氮氧硅酸盐发光材料。

实施例6

Y_4(1-x)Si₂N₂O₇:xEu³⁺(x=0.05)的制备：

(1)将Y₂O₃用一定浓度的稀HNO₃加热至溶解，加去离子水稀释，配制成浓 度为0.5mol/L的Y(NO₃)₃溶液；称取0.0223gEu(NO₃)₃·6H₂O加入到7.6mLY(NO₃)₃溶液中，加入去离子水至溶液体积为10mL，搅拌5min后向上述溶液中加入 1.6811g一水合柠檬酸；搅拌10min后向以上混合溶液中加入0.4167g溶于10mL 无水乙醇中的TEOS；搅拌15min之后，加入2g分子量为20000的PEG，在室 温下300rpm搅拌3h，使上述溶液成为溶胶；

(2)将溶胶转移至把皿中，置于75℃的水浴中加热蒸干，得到凝胶；将凝胶 在500℃的马弗炉中预烧5h；将得到的产物简单研磨后转移至刚玉坩埚中，在 750℃烧结5h，得到氮氧硅酸盐的前驱体；

(3)将步骤(2)中制备得到的前驱体置于管式炉中，通入氨气，升温至1200℃， 常压下煅烧5h；煅烧结束后，冷却至室温，取出样品得到氮氧硅酸盐发光材料。

实施例7

Y₄Si₂N₂O₇的制备：

(1)称取7.92mLY(NO₃)₃(浓度为0.5mol/L)的溶液，加入去离子水至溶液体积 为10mL，搅拌10min后向上述溶液中加入1.6811g一水合柠檬酸；搅拌10min 后向以上混合溶液中加入0.4167g溶于10mL无水乙醇中的TEOS；搅拌10min 之后，加入2.4g分子量为20000的PEG，在室温下400rpm搅拌2h，使上述溶 液成为溶胶；

(2)将溶胶转移至把皿中，置于65℃的水浴中加热蒸干，得到凝胶；将凝胶 在500℃的马弗炉中预烧1.5h；将得到的产物简单研磨后转移至刚玉坩埚中， 在800℃烧结5h，得到氮氧硅酸盐的前驱体。

(3)将步骤(2)中制备得到的前驱体置于管式炉中，通入氨气，升温至1200℃， 常压下煅烧9h；煅烧结束后，冷却至室温，取出样品得到无机氮氧化物材料。

实施例8

Y_4(1-x)Si₂N₂O₇:x(0.3Eu³⁺:0.7Tb³⁺)(x=0.1)的制备：

(1)将Y₂O₃用一定浓度的稀HNO₃加热至溶解，加去离子水稀释，配制成浓 度为0.5mol/L的Y(NO₃)₃溶液；称取0.01338gEu(NO₃)₃·6H₂O和加入 0.0315gTb(NO₃)₃·6H₂O到7.2mLY(NO₃)₃溶液中，加入去离子水至溶液体积为 10mL，搅拌5min后向上述溶液中加入1.6811g一水合柠檬酸；搅拌10min后向 以上混合溶液中加入0.4167g溶于10mL无水乙醇中的TEOS；搅拌30min之后， 加入2g分子量为20000的PEG，在室温下300rpm搅拌3h，使上述溶液成为溶 胶；

(2)将溶胶转移至把皿中，置于75℃的水浴中加热蒸干，得到凝胶；将凝胶 在500℃的马弗炉中预烧2h；将得到的产物简单研磨后转移至刚玉坩埚中，在 750℃烧结2h，得到氮氧硅酸盐的前驱体；

(3)将步骤(2)中制备得到的前驱体置于管式炉中，通入氨气，升温至1200℃， 常压下煅烧5h；煅烧结束后，冷却至室温，取出样品得到氮氧硅酸盐发光材料。

实施例9

Y_5(1-x)Si₃O₁₂N:xCe³⁺(x=0.01)的制备：

(1)将Y₂O₃用一定浓度的稀HNO₃加热至溶解，加去离子水稀释，配制成浓 度为0.5mol/L的Y(NO₃)₃溶液；称取0.0043gCe(NO₃)₃·6H₂O加入到9.9mLY(NO₃)₃溶液中，加入去离子水至溶液体积为10mL，搅拌15min后向上述溶液中加入 2.1014g一水合柠檬酸；搅拌15min后向以上混合溶液中加入0.625g溶于10mL 无水乙醇中的TEOS；搅拌30min之后，加入2.4g分子量为10000的PEG，在 室温下300rpm搅拌2h，使上述溶液成为溶胶；

(2)将溶胶转移至把皿中，置于70℃的水浴中加热蒸干，得到凝胶；将凝胶 在500℃的马弗炉中预烧3h；将得到的产物简单研磨后转移至刚玉坩埚中，在 750℃烧结4h，得到氮氧硅酸盐的前驱体；

(3)将步骤(2)中制备得到的前驱体置于管式炉中，通入氨气，升温至1200℃， 常压下煅烧10h；煅烧结束后，冷却至室温，取出样品得到氮氧硅酸盐发光材料。

实施例10

Y_5(1-x)Si₃O₁₂N:xCe³⁺(x=0.05)的制备：

(1)将Y₂O₃用一定浓度的稀HNO₃加热至溶解，加去离子水稀释，配制成浓 度为0.5mol/L的Y(NO₃)₃溶液；称取0.0217gCe(NO₃)₃·6H₂O加入到9.5mLY(NO₃)₃溶液中，加入去离子水至溶液体积为10mL，搅拌30min后向上述溶液中加入 2.1014g一水合柠檬酸；搅拌15min后向以上混合溶液中加入0.625g溶于10mL 无水乙醇中的TEOS；搅拌30min之后，加入2.2g分子量为10000的PEG，在 室温下400rpm搅拌2h，使上述溶液成为溶胶；

(2)将溶胶转移至把皿中，置于80℃的水浴中加热蒸干，得到凝胶；将凝胶 在500℃的马弗炉中预烧4h；将得到的产物简单研磨后转移至刚玉坩埚中，在 800℃烧结4h，得到氮氧硅酸盐的前驱体；

(3)将步骤(2)中制备得到的前驱体置于管式炉中，通入氨气，升温至1150℃， 常压下煅烧8h；煅烧结束后，冷却至室温，取出样品得到氮氧硅酸盐发光材料。

实施例11

Y_5(1-x)Si₃O₁₂N:xTb³⁺(x=0.02)的制备：

(1)将Y₂O₃用一定浓度的稀HNO₃加热至溶解，加去离子水稀释，配制成浓 度为0.5mol/L的Y(NO₃)₃溶液；称取0.0091gTb(NO₃)₃·6H₂O加入到9.8mLY(NO₃)₃溶液中，加入去离子水至溶液体积为10mL，搅拌5min后向上述溶液中加入 2.1014g一水合柠檬酸；搅拌10min后向以上混合溶液中加入0.625g溶于10mL 无水乙醇中的TEOS；搅拌15min之后，加入2.4g分子量为20000的PEG，在 室温下500rpm搅拌1h，使上述溶液成为溶胶；

(2)将溶胶转移至把皿中，置于65℃的水浴中加热蒸干，得到凝胶；将凝胶 在450℃的马弗炉中预烧5h；将得到的产物简单研磨后转移至刚玉坩埚中，在 800℃烧结5h，得到氮氧硅酸盐的前驱体；

(3)将步骤(2)中制备得到的前驱体置于管式炉中，通入氨气，升温至1150℃， 常压下煅烧9h；煅烧结束后，冷却至室温，取出样品得到氮氧硅酸盐发光材料。

实施例12

Y_5(1-x)Si₃O₁₂N:xEu³⁺(x=0.05)的制备：

(1)将Y₂O₃用一定浓度的稀HNO₃加热至溶解，加去离子水稀释，配制成浓 度为0.5mol/L的Y(NO₃)₃溶液；称取0.0223gEu(NO₃)₃·6H₂O加入到9.5mLY(NO₃)₃溶液中，加入去离子水至溶液体积为10mL，搅拌5min后向上述溶液中加入 2.1014g一水合柠檬酸；搅拌10min后向以上混合溶液中加入0.625g溶于10mL 无水乙醇中的TEOS；搅拌15min之后，加入2g分子量为10000的PEG，在室 温下400rpm搅拌3h，使上述溶液成为溶胶；

(2)将溶胶转移至把皿中，置于80℃的水浴中加热蒸干，得到凝胶；将凝胶 在600℃的马弗炉中预烧2h；将得到的产物简单研磨后转移至刚玉坩埚中，在 700℃烧结5h，得到氮氧硅酸盐的前驱体；

(3)将步骤(2)中制备得到的前驱体置于管式炉中，通入氨气，升温至1200o℃， 常压下煅烧8h；煅烧结束后，冷却至室温，取出样品得到氮氧硅酸盐发光材料。

实施例13

Y₅Si₃O₁₂N的制备：

(1)称取10mLY(NO₃)₃(浓度为0.5mol/L)的溶液，搅拌30min后向上述溶液中 加入2.1014g一水合柠檬酸；搅拌15min后向以上混合溶液中加入0.625g溶于 10mL无水乙醇中的TEOS；搅拌30min之后，加入2g分子量为20000的PEG， 在室温下500rpm搅拌2h，使上述溶液成为溶胶；

(2)将溶胶转移至把皿中，置于75℃的水浴中加热蒸干，得到凝胶；将凝胶 在500℃的马弗炉中预烧3h；将得到的产物简单研磨后转移至刚玉坩埚中，在 750℃烧结4h，得到氮氧硅酸盐的前驱体；

(3)将步骤(2)中制备得到的前驱体置于管式炉中，通入氨气，升温至1200℃， 常压下煅烧7h；煅烧结束后，冷却至室温，取出样品得到无机氮氧化物材料。

实施例14

Y_5(1-x)Si₃O₁₂N:x(0.5Tb³⁺：0.5Ce³⁺)(x=0.1)的制备：

(1)将Y₂O₃用一定浓度的稀HNO₃加热至溶解，加去离子水稀释，配制成浓 度为0.5mol/L的Y(NO₃)₃溶液；称取0.02265gTb(NO₃)₃·6H₂O和 0.0217gCe(NO₃)₃·6H₂O加入到9mLY(NO₃)₃溶液中，加入去离子水至溶液体积为 10mL，搅拌5min后向上述溶液中加入2.1014g一水合柠檬酸；搅拌10min后向 以上混合溶液中加入0.625g溶于10mL无水乙醇中的TEOS；搅拌15min之后， 加入2.4g分子量为20000的PEG，在室温下500rpm搅拌1h，使上述溶液成为 溶胶；

(2)将溶胶转移至把皿中，置于90℃的水浴中加热蒸干，得到凝胶；将凝胶 在450℃的马弗炉中预烧6h；将得到的产物简单研磨后转移至刚玉坩埚中，在 800℃烧结5h，得到氮氧硅酸盐的前驱体；

(3)将步骤(2)中制备得到的前驱体置于管式炉中，通入氨气，升温至1150℃， 常压下煅烧12h；煅烧结束后，冷却至室温，取出样品得到氮氧硅酸盐发光材料。

显然，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。 应当指出，对于所述技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前 提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权 利要求的保护范围内。