稀土發(fā)光材料的發(fā)展

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1、稀土發(fā)光材料的發(fā)展姓名：杜浩學(xué)號：09432206班級：材化二班摘要:綜述了光致發(fā)光材料的大致研究進展，闡述了光致發(fā)光材料的發(fā)光原理，常見的發(fā)光材料，并對未來光致發(fā)光材料發(fā)展趨勢作了展望。熒光稀土是我國的重要戰(zhàn)略資源,稀土發(fā)光材料在一些方面已得到普遍應(yīng)用并在關(guān)鍵字光至發(fā)光材料熒光【Abstract】Itissummarizetheinvestigationofphotoluminescencematerial.Andtellusaboutthetheoryofphotoluminescencematerial.Andfamiliarphotoluminescencematerial.F

2、uturedevelopmentaspectsofresearchesandapplicationsaboutthematerialareproposedKeywordphotoluminescencematerialfluorescence前言　在各種類型激發(fā)作用下能產(chǎn)生光發(fā)射的材料。主要由基質(zhì)和激活劑組成，此外還添加一些助溶劑、共激活劑和敏化劑。發(fā)光材料分永久性發(fā)光材料（放射性輻射激發(fā)）和外加能量激發(fā)而發(fā)光如光激發(fā)、電場激發(fā)、陰極射線激發(fā)、X射線激發(fā)等的材料。光致發(fā)光材料又稱超余輝的蓄光材料。它是一種性能優(yōu)良，無需任何電源就能自行發(fā)光的材料。1發(fā)展歷史光致發(fā)光材料的研究歷史非常悠久

3、。最早可追溯到1866年法國人Sidot制備的ZnS:Cu上,它是第一個具有實際應(yīng)用意義的長余輝蓄光材料。20世紀(jì)初,Lenard制備出了ZnS:M(M=Cu,Ag,Bi,Mg等)發(fā)光材料,并研究了熒光衰減曲線,提出了“中心論”。但該類發(fā)光材料由于發(fā)光亮度不高,壽命短等缺點,人們往其中引入了放射性物質(zhì),雖然能解決以上問題,但又會危害人體安全、損害環(huán)境,因而人們將目光又投向了其他基質(zhì)的發(fā)光材料領(lǐng)域。1934年,Haberlandt在研究天然CaF2結(jié)構(gòu)時發(fā)現(xiàn),痕量Eu2+占據(jù)礦石中Ca2+的位置時,引起礦石發(fā)出藍(lán)光。1964年,Y2O3:Eu,Y2O2S:Eu3+發(fā)光材料的研制發(fā)明,使彩

4、色電視機得到迅速的推廣。20世紀(jì)80年代,石春山等對復(fù)合氟化物中的光譜特性進行研究,得出Eu2+的f-f躍遷出現(xiàn)的若干判據(jù),推進了我國發(fā)光材料的發(fā)展。20世紀(jì)80年代以后,一些制備發(fā)光材料的新工藝及一系列超長余輝發(fā)光材料的研究成功,為發(fā)光材料的應(yīng)用開辟了廣闊的領(lǐng)域。2發(fā)光機理2.1.反光與發(fā)光的區(qū)別在生活中人眼睛能看看到的發(fā)光的材料分成兩大類。1.反光材料這種材料可以將照在其表面上的光迅速地反射回來。材料不同，反射的光的波長范圍也就不同。反射光的顏色取決于材料吸收何種波長的光并反射何種波長的光，，因此必須要有光照在材料表面，材料表面才能反射光，如各種執(zhí)照牌、交通標(biāo)志牌等。光致發(fā)光材料是

5、向外發(fā)光，而不是反射光。２．熒光材料吸收一定波長的光，立刻向外發(fā)出不同波長的光，稱為熒光，當(dāng)入射光消失時，熒光材料就會立刻停止發(fā)光。更確切地講，熒光是指在外界光照下，人眼見到的一些相當(dāng)亮的顏色光，如綠色、橘黃色、黃色，人們也常稱它們?yōu)槟藓绻?。所以反光材料和發(fā)光材料有很大的不同，發(fā)光機理不一樣：光致發(fā)光材料是向外發(fā)光，而不是反射光。一:稀土發(fā)光材料簡介我國是世界稀土資源最豐富的國家?元素周期表中,從原子序數(shù)57~71的15個鑭系元素加上鈧和釔共17個稀土元素,無論它們被用作發(fā)光(熒光)材料的基質(zhì)成分,還是被用作激活劑?共激活劑?敏化劑或摻雜劑的發(fā)光材料,一般統(tǒng)稱為稀土發(fā)光材料或稀土熒光材

6、料?二:稀土發(fā)光材料的發(fā)展1960年首次發(fā)現(xiàn)用摻衫的氟化物CaF2:Sm2+可以輸出激光脈沖,這是稀土發(fā)光材的問世?在1964年,國際上稀土分離技術(shù)得到突破,導(dǎo)致了高效紅色熒光粉YVO4:Eu3+和Y2O3:Eu3+的發(fā)明,同年美國用YVO4:Eu3+作紅色熒光材料的新型彩色電視機問世?緊接著,1968年又發(fā)明另一種高效的Y2O2S:Eu3+紅色熒光粉?盡管它們昂貴,但很快被應(yīng)用于CTR彩色電視中,使彩電發(fā)生了質(zhì)的變化?與此同時,科學(xué)家們還進行著三價稀土離子的4f-4f能級躍遷?4f和5d能態(tài)及電荷轉(zhuǎn)移態(tài)的基礎(chǔ)研究工作:完成了三價稀土離子位于5000cm-1以下的4f電子組態(tài)能級的能量

7、位置的基礎(chǔ)研究工作,所有三價稀土離子的發(fā)光和激光均起源于這些能級?因此可以說上世紀(jì)是60年代是稀土離子發(fā)光及其發(fā)光材料基礎(chǔ)研究和應(yīng)用發(fā)展的劃時代和轉(zhuǎn)折點?有了60年代的研究基礎(chǔ)和工業(yè)基礎(chǔ),步入70年代,無論是基礎(chǔ)研究還是新材料研制及其開發(fā)應(yīng)用多進入了百花齊放的時期?如70年代初,由KoedamM等人通過對人眼色覺的研究,從理論上推出:如果將藍(lán)?綠?紅(波長分別為440nm?545nm?610nm)三種窄波長范圍發(fā)射的熒光粉按一定比例混合,可制成