稀土发光材料研究进展综述

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1、稀土发光材料研究进展综述稀土发光材料研究进展***（北京师范大学化学学院100875）摘要稀土元素包括元素周期表中的镧系元素(Ln)和钪(Sc)、钇(Y)，共17个元素。由于稀土离子的4f电子在不同能级之间的跃迁产生的丰富的吸收和发射光谱，使其在发光材料中具有广泛的应用。稀土元素的特殊原子结构导致它们具有优异的发光特性，用于制造发光材料、电光源材料和激光材料，其合成的发光材料充分应用在照明、显示、医学、军事、安全保卫等领域中。稀土元素在我国的储量丰富，约占全世界的40%。本文综述了稀土发光材料的发光机理、发光特性、化学合成方法、主要

2、应用领域以及稀土矿藏的开采方面存在的问题，并预测了今后深入研究的方向。关键词稀土，发光材料TheresearchprogressofrareearthluminescentmaterialsGuoHongxia(BeijingNormalUniversityCollegeofchemistry100875)AbstractRareearthelements,includingthelanthanides(Ln)andscandium(Sc),yttrium(Y)oftheperiodictable,atotalof17element

3、s.aplentyofabsorptionandemissionspectrainthelight-emittingmaterialsproducedbythe4felectronsofrareearthionstransitingbetweendifferentenergylevelsleadtoawiderangeofapplicationsofrareearthluminescentmaterials.Specialatomicstructureofrareearthelementsleadtotheirexcellentlu

4、minescenceproperties,whichisusedinthemanufactureofluminescentmaterials,theelectriclightmaterialsandlasermaterials,thesynthesisoflight-emittingmaterialsarefullyappliedinlighting,display,medical,military,andsecurityandotherareas.TherareearthelementsisabundantinChina,-13-

5、稀土发光材料研究进展综述with40percentofthetotalintheworld.Theluminescencemechanismofluminescentmaterials,luminescentproperties,chemicalsynthesismethods,themainapplicationareas,aswellastheproblemsoftheexploitationofrareearthminerals,andpredictthedirectionoffuturein-depthresearchare

6、allhavebeingsummarizedinthispaper.Keywordrareearth，luminescentmaterials一、引言：我国是稀土资源大国，在世界已探明的稀土储量为6200万吨(以稀土氧化物计)中，其中中国稀土资源工业储量为4800万吨，占世界已探明资源的80％，“稀土”并不稀少。然而在过去的几十年里，我国长期处于廉价出口国的地位。因此对于化学教育工作者，了解我稀土资源的发光特性以及开发和利用情况，无疑有着十分重要的意义。同时，自20世纪60年代稀土氧化物实现高纯化后，稀土发光材料有了重大突破，尤其在

7、彩电荧光粉、三基色灯用荧光粉和医用影像荧光粉方面发展迅猛。稀土元素发光材料的优点是吸收能力强，转换率高，可发射从紫外到红外的光谱，在可见光区域，有很强的发射能力，且物理化学性质稳定。目前稀土发光材料的应用非常广泛。主要用在彩电显象管、计算机显示器、节能灯、防伪、拍摄电影以及转光农膜等上。稀土发光材料广泛应用于照明、显示和检测三大领域，形成了很大的工业生产和消费市场规模，并正向着新兴领域拓展。稀土化合物的功能和应用技术是21世纪化学化工的重要研究课题，而发光是稀土化合物光、电、磁三大功能中最突出的功能，因此稀土发光材料的研究具有格外重

8、要的意义。二、稀土发光材料的发光机理和发光特性：（一）稀土发光材料的发光机理：-13-稀土发光材料研究进展综述表1.稀土原子的电子结构由表1可知，稀土原子具有特殊的电子层结构。稀土化合物的发光是基于它们4f电子层在f-f组态之内或f-