稀土发光材料的研究进展

摘要

本论文对稀土发光材料的研究背景、国内外研究现状和研究进展、学术见解进行进行了综合分析和归纳整理，对稀土发光材料的合成及应用研究进展进行了较为系统的论述，对相关研究的新动态、新趋势、新水平、新原理和新技术等加以介绍，在此基础上，对我国稀土发光材料的研究前景进行展望。 目前稀土发光材料的合成方法主要有高温固相反应法、溶胶一凝胶法、燃烧法、水热合成法、共沉淀法、微波辐射法以及微乳液法等几种方法。在这几种方法中，高温固相法最为成熟，现有的工业化生产均为高温固相法，但反应温度高、时间长、能耗高是该方法难以克服的缺陷。微波合成法具有较好的前景和应用价值，但是缺少适合工业化大生产的微波窑炉是阻碍其发展的最大障碍。要实现在较低温度下，简单、快速、节能、高效、优质地合成稀土发光材料的目标，燃烧法是极有希望的方法。虽然燃烧法被应用于发光材料合成领域的时间不长，但是已经表现出很好的应用前景，研究表明，燃烧法是最有希望代替高温固相合成法实现工业化的技术。而对于制备纳米尺寸的稀土发光材料，微乳液法和溶胶-凝胶法则是比较理想的方法，因为通过这些方法制备出的材料不仅尺寸可以达到纳米量级而且颗粒比较均匀。通过控制反应条件，加入一定的辅助剂，还可以制得所需的纳米球、纳米棒、纳米管等特殊形貌的稀土化合物。溶胶-凝胶法、化学沉淀法以及水热合成法的缺点是反应周期长，操作过程复杂，不易工业化。 稀土的发光、磁学、超导等特性与材料的组分和结构是密切联系的。由于稀土离子具有特殊的4f电子组态能级、4f5d能级及电荷转移带结构，使稀土发光材料已经成为信息显示、绿色照明工程光电子等领域的支柱材料。稀土发光材料可分为光致发光(以紫外光或可见光激发)、阴级射线发光(以电子束激发)、X射线发光(以X射线激发)以及电致发光(以电场激发)材料等。与非稀土荧光材料相比，稀土荧光材料其发光效率及光色等性能都更胜一筹。近年来，稀土发光材料的应用得到了迅猛发展，被广泛用于终端显示、光电子器件及激光技术领域。基于稀土离子4f电子跃迁的电子学、光学等充满前景的独特性质与纳米材料特性相结合，使具有表面特性和量子尺寸效应的稀土纳米复合发光材料是很有前景的一类功能材料。

目录

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引言

第一章稀土发光材料概述

1.1稀土发光材料的基本概念

1.1.1稀土发光材料

1.1.2稀土发光材料的组成

1.1.3稀土发光材料的分类

1.2稀土发光材料的发光机理

1.3稀土发光材料的性能

1.3.1影响发光材料发光的因素

1.3.2发光材料的发光性能

第二章稀土发光材料的合成方法

2.1稀土发光材料的制备方法概述

2.1.1高温固相反应法

2.1.2燃烧合成法

2.1.3溶胶-凝胶法

2.1.4水热合成法

2.1.5化学沉淀法

2.1.6微乳液法

2.1.7微波辐射合成法

2.2新方法及各种制备方法的比较

2.2.1微乳-水热法

2.2.2微乳-微波法

2.2.3喷雾热解法

2.2.4 CO2激光加热气相沉积合成法

2.2.5各种方法小结

第三章稀土发光材料的应用及发展前景

3.1稀土发光材料的应用

3.1.1红外发光材料

3.1.2紫外发光材料

3.1.3 X射线增强和闪烁体用的发光材料

3.1.4多光子发光材料

3.1.5纳米级发光材料

3.1.6 LED灯用的荧光材料

3.2稀土发光材料的发展前景及展望

3.2.1我国稀土发光材料生产现状

3.2.2稀土发光材料研究的发展趋势

3.2.3发光在照明和其他光源中的应用展望

3.2.4新型闪烁体发光材料探测中的应用展望

结语

参考文献

后记