稀土发光材料及其发光原理综述
2020/2/29
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稀土发光材料-阴极射线发光材料
目前在投影电视需要的荧光体比较少，红色荧光体
主要为前面所述的掺铕硫氧化钇，蓝色荧光体主要有
ZnS:Ag ， 绿 色 荧 光 体 种 类 较 多 ， 有 钇 铝 镓 石 榴 石 系
(Y3(Al,Ga)5O12)，如YAG:Tb，Y(Al,Ga)G:Tb等；卤氧化 镧体系(LaOX)，如LaOBr:Tb，LaOCl:Tb等；正硅酸氧钇
5D4→7F5跃迁产生的，颜色为黄绿色，与标准绿色有较 大差距。
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稀土发光材料-光致发光材料
光致发光材料早前主要用于隐蔽照明、紧急照明以
及飞机的仪表盘等，随着上世纪70年代能源危机的出现， 发光材料用于照明设备的研究逐渐成为热点，荧光灯稀
土材料迅速发展。荧光灯使用的三基色材料主要为发红
光 的 Y2O3:Eu3+ ， 发 蓝 光 的 BaMg2Al16O27:Eu2+ 及 绿 光 的 Ce0.67Tb0.33Al11O19荧光体。由于人眼对绿光的敏感性最 强且荧光灯中绿色成分占重要地位，需要选择一种高效
的绿色发光材料。Tb3+是绿光的主要发光材料，因此通 过Tb与不同化合物的结合，晶体结构与晶体场的作用使 Tb3+更容易吸收能量进行发射。Ce3+作为敏化剂，将能 量高效的吸收传递给Tb3+。目前使用的绿色荧光体主要 有 CeMgAl11O19:Tb(CAT) ， LaPO4:Ce,Tb 及 其 变 体 ， Y2SiO5:Ce,Tb(正硅酸氧钇)以及REMg5BO10(稀土五硼酸 盐)等。
右图显示了部分稀土 离子与金属硫化物电 致发光材料部分能级 跃迁发射光峰值对应 的波长
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稀土发光材料-X射线稀土发光材料
X射线光子流穿过物体，形成一个X射线潜像，通 过荧光屏或增感屏上的荧光粉转化为光学图像。X射线 发光主要靠激发过程中产生的大量次级电子直接或间接 地激发发光中心，转变为可见光辐射。
上世纪70年代，稀土X射线发光材料大量应用的有 以下几类： (1)铽激活的稀土硫氧化物 RE2O2S2:Tb(RE:Gd,La,Y)。 (2)稀土激活的卤氧化镧 LaOX:R3+(R:Tb,Tm,Ce;X:Cl,Br)。 (3)二价铕激活的氟卤化钡 BaFX:Eu2+(X:Cl,Br)。 (4)稀土钽酸盐 RETaO4:M(RE:La,Gd,Y;M:Tm,Nb)。
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稀土发光材料-电致发光材料
电致发光是将电能直接转换为光能的现象。目前应 用 稀 土 电 致 发 光 的 主 要 为 交 流 薄 膜 电 致 发 光 (ACTFEL) 与粉末直流电致发光(DCEL)。ACTFEL发光材料主要有 三价稀土氟化物掺杂的ZnS和ZnSe，比如说红色发光材 料 是 ZnS:NdF3 、 ZnS:SmF3 和 ZnS:EuF3 ， 绿色 发 光材料 ZnS:TbF3、ZnS:ErF3和ZnS:HoF3，蓝色为ZnS:TmF3等； 碱 土 金 属 方 面 主 要 是 稀 土 离 子 激 活 的 CaS 和 SrS 材 料 。 DCEL主要是稀土氯化物激活的CaS和SrS材料。
体系(Y2SiO5)，如Y2SiO5等。绿色荧光体主要是以激活 Tb3+的稀土发光材料，而投影电视绿色荧光体的主要材
料是钇铝镓石榴石体系。
Tb3+的5D3→7F1主要发射蓝光，5D4→7F1主要发射绿 光 。 5D3 在 Tb3+ 浓 度 低 的 时 发 光 ， 浓 度 高 时 存 在 (5D3 → 5D4) → (7F6 → 7F0) 的 交 叉 驰 豫 而 消 光 。 高 浓 度 (1%mol) 的 Tb3+ ， 其 发 光 主 发 光 带 是 550nm 区 域 ， 是 光
荧光体 颗粒形状 发射峰/nm 发光颜色
CaWO4 多面体
蓝紫
BaFCl:Eu 片状
390 蓝紫
Gd2O2S:Tb 多面体
545/490 绿
LaOBr:Tb 片状
462/374 蓝
LaOBr:Tm 片状
483/405 蓝紫
M’YTaO4:Tm 多面体
410 蓝紫
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稀土发光材料-其他稀土发光材料
稀土闪烁体是闪烁探测器的核心部分，当带电粒子、
射线或者中子通过闪烁体时激发闪烁体而发光，是研究
稀土发光材料及其发光原理
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冶金与环境学院
稀土发光材料
发光是物质中能量的吸收、存贮、传递和转换的 结果；根据发光方式的不同分为光致发光、阴极射线 发光电致发光、放射发光和X射线发光等。稀土离子中， Ce3+和Eu2+发光光谱是宽谱带，其它三价离子都是锐线 谱。三价稀土离子外层电子组成满壳层(5s2p6)，当内层 4f电子吸收能量后跃迁到激发态，再次跃迁至低能级时 释放能量，发射光谱。目前稀土发光材料已广泛应用 于显示显像、新光源、X射线增感器、核物理与核辐射 探测、医学放射图像摄影技术，并向其它高技术领域 拓展。
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稀土发光材料-阴极射线发光材料
光C组通三和用R浓距传到后种成特的体常T显进下度离递阴彩发的性是、为示入一，猝小极电光，改铕彩Y器一V个即灭于发的材善其激色O用个中光荧从：临料中，活投4:多猝E心材 光一界激发红图的影u功灭料屏·射色像距个活，硫仪能中.主是锐红色离中离Y.氧荧..荧心2.要由线色彩心子，（O化光光，3用红谱荧不传浓它发:钇E体体导于绿光失，u递度们生磷、，等致显蓝粉真谱到较就能光终。Y发示三是线。下大会量体2端光O设基激色目一时产迁2。的显S备色活纯前个生移，:在E猝示荧，态度彩u中级中）Y灭。器光的如高电2心联心直O。彩用粉含彩显，2到能间，S电荧有铕电示亮中最量的再使光化规用屏度，用体合则红普与Eu以以物排色遍电3+荧列使及上饱，的 发级度光温中发的射，的度心光色峰随5D猝晶效度在着1,5灭格率。D6E2u2：弛降6发浓n豫 低温m射度处增。度产增，强升生加属，高的，于无，绿绿E辐晶光光u射格3和和+的跃振蓝蓝5迁动D光光0几加→影发率剧7响射F增，2红猝能大发色灭级，光荧，跃光保迁体证；的了高色能红
稀土材料功能概述
稀土发光材料、稀土荧光粉、用途功能技术介绍自古以来，人类就喜欢光明而害怕黑暗，梦想能随意地控制光，现在我们已开发出很多实用的发光材料。
在这些发光材料中，稀土元素起的作用很大，稀土的作用远远超过其它元素。
一、稀土发光材料物质发光现象大致分为两类：一类是物质受热，产生热辐射而发光，另一类是物体受激发吸收能量而跃迁至激发态（非稳定态）在反回到基态的过程中，以光的形式放出能量。
以稀土化合物为基质和以稀土元素为激活剂的发光材料多属于后一类，即稀土荧光粉。
稀土元素原子具有丰富的电子能级，因为稀土元素原子的电子构型中存在4f轨道，为多种能级跃迁创造了条件，从而获得多种发光性能。
稀土是一个巨大的发光材料宝库，在人类开发的各种发光材料中，稀土元素发挥着非常重要的作用。
自1973年世界发生能源危机以来，各国纷纷致力于研制节能发光材料，于是利用稀土三基色荧光材料制作荧光灯的研究应运而生。
1979年荷兰菲利浦公司首先研制成功，随后投放市场，从此，各种品种规格的稀土三基色荧光灯先后问世。
随着人类生活水平的不断提高，彩电已开始向大屏幕和高清晰度方向发展。
稀土荧光粉在这些方面显示自己十分优越的性能，从而为人类实现彩电的大屏幕化和高清晰度提供了理想的发光材料。
稀土荧光材料与相应的非稀土荧光材料相比，其发光效率及光色等性能都更胜一筹。
因此近几年稀土荧光材料的用途越来越广泛，年用量增长较快。
根据激发源的不同，稀土发光材料可分为光致发光（以紫外光或可见光激发）、阴极射线发光（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。
二、光致发光材料—灯用荧光粉灯用发光材料自70年代末实用化以来，促使稀土节能荧光灯、金属卤化物灯向大功率、小型化、低光衰、高光效、高显色、无污染、无频闪、实用化、智能化、艺术化方向发展。
主要用于各类不同用途的光源，如照明、复印机光源、光化学光源等。
其中三基色荧光粉（由红、绿、蓝三种稀土的荧光粉按一定比例混合而成）制成的节能灯，由于光效高于白炽灯二倍以上，光色也好，受到世界各国的重视。
稀土高分子荧光材料
稀土高分子荧光材料综述（苏州大学材料与化学化工学部）摘要：本文简要归纳了最近一段时期对于稀土高分子荧光材料荧光性能的研究成果。
同时通过介绍稀土荧光高分子材料在当下社会生活中的应用阐明了其独特价值。
关键词：稀土；荧光；高分子Abstract:This paper briefly generalized the latest progress in the research on florescent propertie of the fluorescent polymers containing rare earth elements , and lightened its unique value by introducing its social applications .Key words:Rare earth; Fluorescence; Polymer近年来，稀土元素已广泛应用于石油化工、玻璃陶瓷、冶金等高新技术领域；而合成高分子是划时代的材料, 与无机材料相比, 它具有原料丰富、合成方便、成型加工容易、抗冲击能力强、重量轻和成本低等许多优点。
若能利用稀土离子优异的光、电、磁特性，将其引入高分子基质中，可获得一类高稀土含量的新型的具有优异荧光性能的发光材料, 其应用前景将远远比无机小分子荧光材料来得广阔，因此，稀土高分子荧光材料的研究和开发备受人们关注。
1、稀土高分子荧光材料概念受到可见光、紫外光、x射线和电子射线等的照射后而发光，其发光在照射后也能维持一定时间的材料称为荧光材料。
荧光材料也称为光致发光材料，其本质是光能转换过程，令分子吸收的能量以荧光形式耗散。
有机荧光材料主要包括芳香稠环化合物、分子内电荷转移化合物和某些特殊金属配合物三类。
而在金属配合物荧光材料中，稀土型配合物具有重要意义。
稀土离子既是重要的中心配位离子，也是重要的荧光物质，广泛作为荧光成分在众多领域获得应用，如电视机屏幕和仪器仪表显示等场合。
荧光寿命衰减光谱稀土离子周围的微...
摘要本论文围绕稀土配合物掺杂聚合物的光致发光现象，主要进行了以下研究工作：１．以Ｅｕ（ＤＢＭ）３Ｐｈｅｎ为例，通过分子设计合成稀土配合物Ｅｕ（ＴＴＡ）３ｎＬ（Ｌ＝ＴＰＰＯ，ＴＯＰＯ，Ｐｈｅｎ，Ｂｉｐｙ，Ｈ２０），采用红外吸收光谱、元素分析对其结构进行了表征，结果表明所合成的产物即为Ｅｕ（ＴＴＡ）３ｎＬ配合物。
２对Ｅｕ（ＴＴＡ）３ｎＬ掺杂聚甲基丙烯酸甲酯（ＰＭＭＡ）材料，通过ＸＲＤ光谱和亚稳态寿命分析，结果表明材料中Ｅｕ３＋离子的微观环境没有随浓度增加及第二配体的改变而发生变化，在高浓度的掺杂样品中未发现导致荧光淬灭的稀土离子聚集体或团簇存在。
研究吸收光谱时，结果表明掺杂体系的光吸收过程主要由第一配体ＴＩ＇Ａ控制。
３．根据荧光光谱，采用Ｊｕｄｄ—Ｏｆｅｌｔ理论对Ｅｕ（ＴＴＡ）３ｎＬ掺杂ＰＭＭＡ材料的辐射特性进行了预测，计算了其荧光量子产率、Ｑ２，Ｑ４，Ｒ，荧光分支比Ｂ和跃迁速率，结果表明膦氧类第二配体显示最大的荧光量子产率和最快的跃迁速率；含氮类配体显示其次的荧光量子产率和较快的跃迁速率；Ｈ２０的量子产率最低和荧光寿命最短，跃迁速率也最慢，这主要取决于第二配体Ｐ＝Ｏ、Ｃ＝Ｎ、Ｏ—Ｈ键伸缩振动所消耗的能量，这对聚合物光纤放大器的设计有积极的指导作用。
ＡｂｓｔｒａｃｔＴｌｌｉｓｔｈｅｓｉｓｒｅｐｏｒｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｐｈｏｔｏｌｔｕｎｉｎｅｓｃｅｎｃｅｏｆｒａｒｅ．ｅａｒｔｈｃｏｍｐｌｅｘｅｓｄｏｐｅｄｉｎＰＭＭＡｍａｔｒｉｘａｎｄ血ｅｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｏｆａｃｅｔｏｎｉｔｒｉｌｅｓｏｌｕｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｌａｔｅｄｒｅｓｅａｒｃｈｈａｓｂｅｅｎｃａｒｒｉｅｄｏｕｔａｓｆｏｌｌｏｗｓ：１．ＦｏｒＥｕ（ＤＢＭ）３Ｐｈｅｎ，ｔｈｅＥｕ（ＴＴＡ）３ｎＬ（Ｌ－－ｔｒｉｏｐｈｅｎｙｌｐｈｏｓｐｈｉｎｅｏｘｉｄｅ，ｔｆｉｏｃｔｙｌｐｈｏｓ｝ｐｈｉｕｅｏｘｉｄｅ，１，１０一ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ，２，２一ｂｉｐｙ，Ｈ２０）ｗｅｒｅｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄａｎｄｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｗｅｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙｅｌｅｍｅｎｔａｌａｎａｌｙｓｉｓａｎｄＩＲｓＤｅｃｔｒａ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｔｈａｔｔｈｅｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｐｒｏｄｕｃｔｓａｒｅｒａｒｅ．ｅａｒｔｈｃｏｍｐｌｅｘｅｓＥｕ（ＴＴＡ）３ｎＬ，ｗｈｉｃｈｈａｖｅｇｏｏｄｔｈｅｒｍａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙ．２．Ｅｕ（ＴＴＡ）３ｎＬｄｏｐｅｄｐｏｌｙ（ｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙａｔｅ）（ＰＭＭＡ）ｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｏｐｉｎｇｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄＴｈｅｉｒｏｐｔｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｂｙｔｈｅａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ，ＸＲＤ．ａｎｄｍｅｔａｓｔａｂｌｅｓｔａｔｅｌｉｆｅｔｉｍｅｓｐｅｃｔｒａ．Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｑｕｅｎｃｈｉｎｇｗａｓｎｏｔｄｅｔｅｃｔｅｄａｎｄｔｈｅｌｏｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄａｓｙｍｍｅｔｒｙｉｎｔｈｅｖｉｃｉｎｉｔｙｏｆｅｕｒｏｐｉｕｍｉｏｎｓｗｅｒｅｎｏｔｃｈａｎｇｅｄｗｈｉｌｅｃｈａｎｇｉｎｇｔｈｅｓｙｎｅｒｇｅｔｉｃｌｉｇａｎｄｓ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｒｏｕｌ曲ｔｈｅａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｓｐｅｃｔｒａｗｅｃａｌｌｃｏｎｃｌｕｄｅｔｈｅｅｎｅｒｇｙａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｅｕｒｏｐｉｕｍｃｏｍｐｌｅｘｉｓｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｃｈｉｅｆｌｙｂｙｔｈｅｃｅｎｔｒａ】ｌｉｇａｎｄ。
发光材料综述范文
发光材料综述范文发光材料是一种能够吸收外部能量并将其转化为光能的材料。
发光材料广泛应用于显示、照明、能源和生物医学等领域。
本文将综述常见的发光材料及其应用。
第一类发光材料是有机发光材料。
有机发光材料具有较好的发光效果和可调性能，在柔性显示、有机发光二极管（OLED）和无机发光二极管（LED）等领域被广泛应用。
有机发光材料的发光机理主要包括激发态衰减机制和荧光机制，并且具有发光颜色可调、发光效率高等优点。
然而，有机发光材料还存在较低的光稳定性、易受潮湿和氧化性的影响等不足之处，限制了其在一些领域的应用。
第二类发光材料是无机发光材料。
无机发光材料具有较好的光稳定性和耐久性，并且在显示、照明和生物医学等领域广泛应用。
最常见的无机发光材料是磷光体，通过掺杂不同的稀土离子，可以实现不同颜色的发光。
此外，氧化锌、硫化锌和硅胶等也是常用的无机发光材料。
无机发光材料具有发光效率高、光稳定性好等优点，但其制备过程较复杂，且常常需要高温处理，限制了其在柔性器件中的应用。
第三类发光材料是半导体量子点（QD）。
量子点是一种直径在2-10纳米范围内的纳米颗粒，具有优异的发光性能和色纯度。
半导体量子点具有尺寸可控性强、发光颜色可调性好、抗光衰减性高等优点，被广泛应用于显示、照明和生物医学等领域。
此外，近年来，多层量子点结构的发展使得量子点发光材料的发光效率和稳定性进一步提高。
然而，量子点在制备过程中常常使用有毒物质，限制了其在生物医学领域的应用。
除了上述三类常见的发光材料外，近年来还涌现出一些新型的发光材料。
例如，有机-无机杂化钙钛矿量子点，具有发光效率高、光稳定性好和发光颜色可调性等优点，在显示和照明等领域有广阔的应用前景。
此外，碳点也是一种新型的发光材料，具有发光效率高、光稳定性好和生物相容性强等优点，可应用于生物成像和传感等领域。
总的来说，发光材料是一种非常重要的材料，在显示、照明、能源和生物医学等领域都有广泛的应用。
光致发光稀土有机配合物材料的研究进展及应用
第34卷第6期2006年6月化工新型材料N EW CH EMICAL MA TERIAL S Vol 134No 16・1・基金项目:国家自然科学基金(20576003),北京市自然科学基金资助项目(2062009)作者简介:张泉平(1981-),男,硕士研究生孙家跃(1955-),男,博士,教授。
研究方向:光电功能材料。
综述与专论光致发光稀土有机配合物材料的研究进展及应用张泉平 杜海燕 孙家跃3 肖 阳(北京工商大学化学与环境工程学院,北京100037)摘 要 综述了光致发光稀土有机配合物的发光特性、有机配体研究、共荧光效应以及相关的发展情况,针对光致发光稀土有机配合物发光材料在分析化学、生物、医药、科研实践等中的不同实际应用进行了综合性的评述,对它的发展前景作出了良好的展望。
关键词 稀土,有机配合物,光致发光,共荧光效应,应用R esearch and application of photoluminescent organicrare earth complex materialZhang Quanping Du Haiyan Sun Jiayue Xiao Yang(Beijing Technology and Business University Applied Chemistry ,Beijing 100037)Abstract In the article ,it ’was introduced luminant characteristics ,organic complexant ,co 2fluorescence effectand development of the photoluminescent organic rare earth complex.It ’s also illustrated the practical application in a 2nalysis chemistry ,biology ,medicine and scientific research practice for the different types of the photoluminescent or 2ganic rare earth complex.In the end ,this new f unctional material will have a wonderf ul prospect.K ey w ords rare earth ,organic complex ,photoluminescence ,co 2fluorescence effect ,application 光致发光稀土有机配合物荧光材料(Photolu 2minescent Organic Rare eart h Complex )作为无机发光、有机发光研究的交叉学科,有着十分重要的理论研究意义和实际应用价值。
发光功能金属有机框架的综述
发光功能金属有机框架的综述摘要由于金属有机框架（MOFs）自身结构的多功能性，因此表现出一系列的发光特性，简单介绍了MOFs 发光材料的迷人结构，发光MOFs的不同种类，着重评述了以稀土为中心的发光MOFs 作为有机小分子、阳离子和阴离子荧光探测的研究进展,提出了探针用发光MOFs 研究目前存在的问题和今后的发展趋势。
关键词：稀土离子金属有机框架物荧光探针小分子阳离子阴离子Luminescent Functional Metal Organic FrameworksMetal–organic frameworks (MOFs) display a wide range of luminescent behaviors resulting from the multifaceted nature of their structure. Recent developments in the field of MOFs, such as attractive characteristics of the MOF approach to construct luminescent materials, survey of different types of luminescent MOFs, especially the use of fluorescence recognition and sensing o f small molecules, cations and anions, are reviewed in this mini review. The challenges and future trends of luminescent MOF probes are showed.1 引言金属有机框架化合物(MOFs , Metal- Organic Frameworks)是近十几年来配位化学发展得最快的一个方向,是一个涉及无机化学、有机化学和配位化学等多学科的崭新科研课题。
稀土材料在光声成像中的应用研究
稀土材料在光声成像中的应用研究引言光声成像技术是一种结合了光学和声学原理的非接触式成像技术，广泛应用于生物医学领域。
随着科技的不断发展，研究人员不断探索新的材料以提高光声成像的成像质量和应用范围。
其中，稀土材料因其特殊的光学和声学性质，成为了光声成像中的重要研究对象。
本文将对稀土材料在光声成像中的应用研究进行综述。
稀土材料的特性稀土材料是指镧系元素（镧、铈、钴、钕、钐、铽等）和组合体的氧化物、硫酸盐等化合物。
稀土材料具有以下特性：1.发光性能：稀土材料因其能够发射出可见光和近红外光而被广泛应用于荧光材料和光学器件中。
2.光吸收性能：稀土材料对特定波长的光具有较高的吸收能力，可以用于各种光学器件和光学传感器中。
3.光声效应：稀土材料能够在光学激发下产生声音，并通过声波传播来实现成像。
稀土材料在光声成像中的应用感光性稀土材料感光性稀土材料是指在光照射下能够吸收光能并发出声音的稀土材料。
这类稀土材料在光声成像中广泛应用于医学诊断、生物成像和无损检测等领域。
1.生物成像：感光性稀土材料通常与生物标记物结合使用，可以用于生物组织的成像，如细胞结构、脑功能和癌症诊断等。
2.药物释放：感光性稀土材料可以作为药物释放载体，通过光声效应实现精确的药物释放，提高治疗效果。
荧光性稀土材料荧光性稀土材料是指能够发射出可见光和近红外光的稀土材料。
这类稀土材料在光声成像中应用广泛，并且有很好的生物相容性。
1.功能性探针：荧光性稀土材料可以作为光声成像的功能性探针，用于检测生物样本中的特定分子、细胞和组织结构等。
2.荧光标记：荧光性稀土材料可以与生物标记物（如抗体、核酸探针等）结合使用，实现生物样本的荧光标记和光声成像。
声音吸收性稀土材料声音吸收性稀土材料是指能够吸收声音波能量的稀土材料。
这类材料在光声成像中可以用于调节声波传播的速度和方向，提高成像的空间分辨率和对比度。
1.声波透镜：声音吸收性稀土材料可以制备成声波透镜，用于聚焦声波，提高成像的空间分辨率。
掺稀土发光材料工艺类文献综述
文献综述课题名称：掺杂的稀土发光材料的研究课题类型：工程设计姓名：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简述掺杂稀土发光材料的发展进程及趋势,掺杂稀土三基色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色和红色比例的上转换荧光,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色荧光粉 Er3+ Yb 3+ 转换发光材料氟化物THE RESERCH OF RARE EARTH LUMINESCENTMATERILSAbstractAn 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.Key words: the rare earth luminescent material present situation apply future forecasts一、课题国内外现状自从1964年美国发明高效YVO4∶Eu和Y2O3∶Eu红色荧光粉和1968年Y2O2S∶Eu红色荧光粉[1，2]，并很快应用于彩色电视显象管（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。
稀土能级跃迁发光原理应用
将所有电子的自旋量子数相加，得
S ms (1/ 2 1/ 2) 6 1/ 2 3
2S 1 7
即为J的数目；
J L S 33 6
7 所以Tb3+的基态光谱项可写为 F6
化，并引发可燃的反应物和添加物发生自发的燃烧，产生
高温，使得化学反应可以在很短的时间内进行完全，生成
荧光粉粉末。
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微波辅助加热是利用微波借助氧化铁或碳粉迅速加热原料 合成稀土荧光粉。 共沉淀法制备复合金属氧化物或含氧酸盐时，是将两种以 上金属离子从同一溶液中同时共沉淀下来，通常是以氢氧 化物、草酸盐、甲酸盐或柠檬酸盐等形式沉淀下来，然后 将沉淀在适当的温度下灼烧生产产物。 水热法是指在密闭的体系中，以水为介质，加热至一定的 温度时，在水自身产生的压强下，体系中的物质进行化学 反应，产生新的物相或新的物质。
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Ce3+离子具有强而宽的4f-5d吸收带，该吸收带可能有效地 吸收能量，使Ce3+离子本身发光或将能量传递给其他离子 起敏化作用；Ce3+离子所具有的宽带发射随着基质不同而 变化，则有利于与激活离子的吸收带匹配，保证具有高的 能量传递效率。
Ce3+离子能敏化Nd、Sm、Eu、Tb、Dy和Tm等稀土离子
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第三讲 稀土荧光粉制备方法及性能评价 高温固相反应法是合成荧光粉应用最早和最多的方法，是 目前工业生产稀土荧光粉的主要方法。 为了促进高温固相反应，使之容易进行，可采用在反应物 中添加助熔剂的办法，即选择某些熔点较低、对产物发光 性能无害的碱金属或碱土金属卤化物、硼酸等添加在反应
物中，助熔剂在高温下熔融，可以提供一个半流动态的环
稀土元素在照明和显示领域中的应用
稀土元素在照明和显示领域中的应用稀土元素是指在化学性质上非常相近的一组元素，包括镧系元素和钪系元素等。
虽然它们的存在量非常少，却拥有着非常重要的应用价值。
稀土元素在照明和显示领域中的应用尤为显著，今天我们就来探讨一下这方面的内容。
一、稀土元素在白光LED中的应用白光LED（Light Emitting Diode），是指用来发出白光的LED。
它的发光原理是通过电子在半导体材料内发生复合释放出光子，而稀土元素正是在这个过程中扮演着重要的角色。
以常见的LED为例，它会用砷化镓（GaAs）和磷酸镓（GaP）等材料构成PN结，PN结中的材料中加入了稀土元素晶粒（如三价铕离子晶粒），在电子和空穴复合过程中，它们会将能量转化为激发的稀土离子，进而激发出光子。
这就是白光LED的基本构成。
利用稀土元素还可以控制LED的光强和色温。
因为稀土元素中的不同离子能量差异巨大，它也具有发射不同颜色光的特点。
因此，白光LED中使用稀土元素来控制色温，进而影响到人们对光的感觉和视觉效果。
二、稀土元素在显示领域中的应用稀土元素在显示领域中主要应用于LCD（液晶显示器）和PDP （等离子显示器）等设备中。
对于LCD而言，稀土元素因其发光纯度高、饱和度高等特点而被广泛采用。
实际上，LCD背光源的制作就是涉及到稀土元素的应用。
现如今市场上常用的背光源主要是白光LED和CCFL两种。
为了达到更好的色彩还原效果，LCD需要在背光源中加入蓝光，再通过显色剂（phosphor）使其转化为要求的颜色。
这里的显色剂中也包含了稀土元素，尤其是铈锶发光材料，能够有效地提高发光效率和颜色还原度。
除背光源之外，PDP的荧光粉涂层中也含有稀土元素。
这些荧光粉的作用是在激发下释放出光子，从而使PDP显示出不同的图像和颜色。
此时，稀土元素也能发挥其发光纯度高、发射饱和度高的特点，从而实现PDP的精彩效果。
三、稀土元素在未来的应用展望随着技术和应用的不断发展，稀土元素在照明和显示领域中的应用也在不断拓展。