稀土发光材料及其应用.,pdf,李建宇

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划稀土发光材料及其应用.,pdf,李建宇　　共沉淀法制备稀土氟化物发光纳米颗粒及性能测试　　一、实验导读　　1.稀土发光材料基本原理　　稀土于1794年由芬兰科学家加多林首次发现，稀土是一组典型的金属元素，其活性仅次于碱金属和碱土金属。稀土共有17个元素，即周期表中第57~71号的15个镧系元素，镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dv)、钬(Ho)、铒(E

2、r)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)，再加上第三副族的21号元素钪(Sc)和39号元素钇(Y)。由于稀土元素具有未充满的4f电子层结构，即(Xe)(4f)n(5s)2(5p)6，且具有多种不同排布方式，因此具有特殊的光、电、磁等性能，因而稀土离子可以作为激活剂掺入基质产生特殊的发光现象。稀土元素的发光主要是其三价阳离子的4f电子在不同能级之间的跃迁而产生的。在f组态内不同能级之间的跃迁称为f－f跃迁；在f和d组态之间的跃迁称为f－d跃迁，其光谱大概有30000条。稀土发光材料可以发射从紫外光、可见光到红外光区的各种波长的电磁辐射。由于很

3、多稀土离子具有丰富的能级和它们的4f电子跃迁特性，使稀土成为一个巨大的发光宝库。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　相比其它发光材料，稀土材料发光具有无可替代的优点。首先由于4f电子处于内层轨道，受到外层s和p轨道的有效屏蔽，较难受到外部环境的干扰，4f能级差极小，所以跃迁呈现尖锐的线状光谱，发光的色纯度高；其次稀土离子发光的荧光寿命跨越

4、从纳秒到毫秒的6个数量级，而且吸收激发能量的能力强，转换效率高；同时它们的物理化学性能稳定，能承受大功率的电子束、高能射线和强紫外光子的作用等。因此，稀土发光材料在各个发光波长区域都受到了广泛关注。　　表1稀土元素基态原子和离子的电子组态　　2.氟化物稀土掺杂发光颗粒　　氟是元素周期表中电负性最强的元素，解离能低，几乎能与元素周期表中所有的元素发生化学反应，与氟成键的生成热通常较大。氟化物的物理化学特性主要表现在：离子性强，是良好的离子导体，具有相当高的离子电导率；折射率小。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展

5、的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　无机固体氟化物因其结构与特性优势，作为功能材料倍受关注，其电性、磁性和光学性能得到了广泛利用。可作为发光材料、闪烁材料、激光材料等很适合于基础研究。氟化物掺杂体系的光功能特性更是令人瞩目。氟化物用作光放大材料易于与基质匹配，可避免严重的光散射，减少光的传输；绝缘性强，只有在极端的条件下才能导电；光学透过区域宽等。作为发光的基质材料，氟化物具有声子能量低、多声子弛豫率

6、小，电子云扩散效应小的优势，从而发光效率较高，也能用于光能储存、传递、转换和放大，可以将红外光转换为红、绿、蓝甚至紫外光，其电、磁性能和光学性能得到了广泛的应用。　　氟化镧(LaF3)是一种典型的氟化物基质。氟化镧的研究范围很广，包括纳米线、白色发光、核壳结构和上转换。氟化镧的制备方法简单，通过一般的共沉淀法即可制备得到。镧系掺杂发光材料由基质与激活剂组成，基质通常是稀土化合物或碱土金属化合　　物组成的绝缘体，激活剂一般是微量掺杂的一种或多种镧系离子。纳米化不仅为镧系掺杂发光材料带来了光谱方面的各种特性，在结构上也为其提供了诸多体材料所不具

7、备的优势。例如传统荧光粉的电子束穿透能力弱，只能激发位于荧光粉表面的镧系激活离子，而纳米荧光颗粒很容易被低能电子束穿透，拓展出许多新的应用。镧系掺杂发光纳米颗粒在太阳能光电转换、X射线影像、激光和闪烁体，特别是生物标记等领域表现出非常诱人的前景。　　3.共沉淀法制备纳米发光粉体目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　化学沉淀法有时称为“前驱化

8、合物法”，是在原料溶液中添加适当的沉淀剂，使得原料溶液中的阴离子形成各种形式的沉淀物，然后再经过滤、洗涤、干燥、加热分解等工艺过程而得到发光粉。化学沉淀法有很多种，其原理基本相同