文 献 综 述
课题类型：
姓 名：
学 号：
学 院：
专 业：
年 级： 级
指导教师：
2011年12月30日
掺杂的稀土发光材料的研究
中文摘要 |
无人机首推北京天宇创通简述掺杂稀土发光材料的发展进程及趋势,掺杂稀土三基发光荧光粉的发现及对其组成､技术现状､还需重大突破的问题和技术研究发展方向｡对阴极射线管荧光粉的兴起和衰落作了简单描述,阐述了稀土与有机和无机化合物掺杂形成发光材料的制作工艺,分析稀土掺杂浓度与稀土发光强弱的的关系｡重点介绍氟化物转换发光材料方面的研究,如用水热法合成不同掺杂浓度Er3+ ､Tm3+ 和Yb3+ 的YLiF4 材料并研究Er3+ ､Tm3+ 和Yb3+ 在材料中的光吸收,同时在980 nm 红外光激发下样品的上转换发光特性｡利用正己醇或正己烷制成W/O微乳反胶团体系制备Gd2o3:Yb,Er上转换材料,在980nm的红外光激发下,改变掺杂元素Yb和Er的比例,观察发现氧化物粉体发射出绿和红比例的上转换荧光,并分析其发生的原因｡而后对掺杂稀土发光材料国内外研究成果进行综述,简述了它几个研究应用方向,还需突破的问题｡ |
关键词： 掺杂的稀土发光材料 稀土荧光粉 三基荧光粉 Er3+ Yb 3+ 转换发光材料 氟化物 |
|
THE RESERCH OF RARE EARTH LUMINESCENT
MATERILS
Abstract |
An understanding of the history and development of a technology can be a tremendous aid in properly utilizing it for a given application. a brief history and overview is given for the rare earth luminescent materials tell the rare earth luminescent material research present situation,the rare earth luminescent material research progress,the rare earth luminescent material application,the rare earth luminescent material future forecasts several aspects to carry on the summary to the rare earth luminescent matenal.the rare earth luminescent material widely applies in the illumination,demonstration and examines three big domains,has formed the very big industrial production and the expense market scale,and forward emerging domain development. 土豆炮点火装置 |
Key words: the rare earth luminescent material present situation apply future forecasts |
|
化纤抽丝
一、课题国内外现状
自从1964年美国发明高效YVO4∶Eu和Y2O3∶Eu红荧光粉和1968年干电池手机
Y2O2S∶Eu红荧光粉[1，2]，并很快应用于彩电视显象管（CRT）中，对稀土离子发光及其发光材料基础研究和应用发展发生划时代的转折点。三价稀土离子发光的光学光谱学、晶体场理论等基础研究日益深入和完善。步入70年代，无论是基础研究，还是新材料研制及其开发应用进入迅速发展时期。到90年代稀土发光材料有阴极射线管用、荧光灯用各种荧光粉、电致发光元件、固体激光器以及光存储器等。 在20世纪70年代以前，我国稀土发光及材料科学和技术并没有形成，仅中科院物理所对CaS和SrS体系中掺Eu、Sm、Ce离子的红外磷光体的光致发光性能，以及在ZnS∶Cu或心音传感器Mn的电致发光材料中某些稀土离子作为掺杂剂对性能影响进行少量的研究。20世纪70年代中科院长春物理所对稀土发光材料进行了大量的研究和开发。
从国内外研究动态来看主要集中在两方面：一是对稀土发光材料的形成理论及发光性能的研究，如晶体结构、用稀土配合物和无机化合物形成复合光功能材料。二是对制备过程的工艺技术的研究，如制备方法的研究等。总之这两方面的研究都是为了提高稀土发光材料
发光亮度及效率、提高其稳定性及寿命，降低其价格。
1、稀土发光材料在国外的研究现状
1963年木纹扣板Woff等对Eu(TTA)在聚甲基丙烯酸甲酯中的荧光及发光性质进行了研究[3，4，5]。他们发现通过在高分子材料中掺杂稀土可以获得具备意想不到的光电磁等特征性能。
安保礼等将具有良好发光特性和热稳定性的Na3Eu (DPA) 3稀土配合物，采用加热熔融的方法使其掺杂于聚甲基丙烯酸甲酯制备了发光塑料，他们发现发光强度与Na3Eu (DPA) 3掺杂量有关，但不呈线性关系。他们将聚合物掺杂稀土配合物通过机械共混、熔融共混、溶剂溶解而实现，使掺杂变成一种简便、适用性广和实用性强的方法，此后掺杂稀土配合物的高分子材料从实验室探索走向工业化，开始在各个领域发挥作用。
1971 年Koedam M和Opstelten J . J 从理论上计算后指出, 若能合成3 种窄谱带波长为440～460nm ,540～550mm , 590～620nm 的高效磷光体,预计可以制成各种温的高光效、高显性的新型荧光灯。
1974年，荷兰的范尔斯泰亨等人先后合成了用Ce3 + 作敏化剂、Tb3 + 作激活剂的多铝酸
镁(Ce ,Tb)MgAl11O19 , 用Eu2 +激活的多铝酸钡镁蓝（Ba,Mg,Eu）Al16O27 和用Eu3 + 激活的氧化钇红粉(Eu ,Y) 2O3 ，发射峰值分别在上述范围内的三种稀土荧光粉，稀土三基荧光粉的特点是发光谱带狭窄，发光能量更为集中，且在短波紫外线激发下稳定性高，高温特性好，更适用于高负载细管荧光灯和各种单端紧凑型荧光灯。使灯的发光效率达到85lm/W,显指数为85,使荧光灯有了新的突破。
80 年代初，国外学者如Okamoto,Ueba,Banks在这方面进行了大量的研究，他们把Eu(DBM)4掺杂到聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯中，发现Eu3+的荧光强度与Eu3+含量呈线性递增关系[9]。
2、稀土发光材料在国内的研究现状
国内在稀土配合物制备研究方面上，北京大学的赵莹等[8]对稀土配合物在高分子体系中的分散情况及与高分子之间的相互作用作了深刻的研究。他们对Eu3+与α-噻吩甲酰三氟丙酮（HTTA），三苯基氧膦（TPPO）形成的混配配合物 Eu(TTA)3·2 TPPO 溶于 PMMA，经溶液法所得薄膜体系的荧光性能及分散情况进行了研究。发现PMMA 对该配合物的荧光性
能有增强作用，配合物在 PMMA 溶液中有明显的浓度淬灭效应，当 Eu3+浓度高于3×10-5mol/L后，荧光强度随 Eu3+ 浓度增大显著降低，而制成薄膜后无浓度淬灭现象。另外，透射电镜的测定结果表明薄膜中稀土配合物是以小晶体形式与PMMA分相存在的，膜中配合物主要以粒径介于100 ~200 nm 的小颗粒和有小颗粒组成的聚集体形式存在。
此后南京工业大学的严长浩等人[6]从合成具有聚合活性的稀土配合物单体着手，直接用来与多种单体共聚，制得了一系列稀土金属有机高分子离聚物。通过研究稀土金属配合物单体的合成、共聚反应以及对共聚物性能分析发现，该法合成的稀土金属配合物更加容易与其它有机单体相互混合，一定程度上解决了通常稀土掺杂聚合物中稀土掺入量受限制、不易定量控制、稀土离子聚集等问题。
在稀土发光材料性能研究方面上，1994年林宜超等研究发现含镧、铈混合稀土羧酸盐适用于制造可控光降解聚乙烯[7]。为解决日益严重的白污染问题，可控降解塑料的研究和开发受到世界各国的普遍重视。按降解原理的不同，目前已研究和开发的可控降解塑料主要有光降解塑料和生物降解塑料两大类，其中，可控光降解塑料的技术较为成熟，实际消费量也较大。使塑料获得可控光降解性能的主要途径之一是在塑料中添加光敏催化剂。2001
年陈庆华等报道，这种混合稀土羧酸盐对PVC也具有明显的光敏催化作用，并能抑制PVC发生交联反应[10]。
在三基荧光粉研究方面上，石春山[11]课题组于1994年就提出“电子构型具有一定特征的一对三价稀土离子之间存在共轭效应，在某些体系中可实现电子转移而产生价态异常变化”的论述。在之后的研究工作中，石春山课题组将这一基础研究成果具体应用于稀土发光材料的制备中，发明出一类新的具有自主知识产权的稀土三基发光材料及其制备方法。通过将激活剂与基质化合物研混后，在空气中直接高温灼烧，得到一类单基双掺稀土三基发光材料。他们发现该项发明提供的一类新稀土三基发光材料都是一种基质，可避免多基质相互作用引起的光学能量损耗；该项发明提供的制备方法，不需要采用任何还原剂，产生蓝光发射的二价铕离子，是在合成过程中由掺入的三价铕离子与掺入的三价铽离子之间产生电子转移形成的，即三价铽离子失去一个电子，部分地氧化成不发光的四价铽离子，而三价铕离子得到一个电子，部分地还原成发蓝光的二价铕离子。这样，在发光材料中就有发红光的三价铕离子、发绿光的三价铽离子、发蓝光的二价铕离子和不发光的四价铽离子四种稀土离子共存，紫外光激发下发射的红、绿、蓝三基光复合成白光发
出。该项发明提供的制备方法，省去了特定的还原工艺过程。因此，该发明简化和净化了流程，方便了操作，而且提高了发光材料的发光性能和制灯后的使用寿命，还为探寻新的发光材料及其应用拓宽了领域。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议