稀土纳米发光材料的研究进展

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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纳米发光材料的研究进展　　稀土纳米发光材料研究进展　　张吉林，洪广言　　摘要：稀土纳米发光材料明显不同于体相发光材料的特性已经成为近年来的热点研究课题，为了更好地探索其特性，综述了稀土纳米发光材料的研究进展，特别是掺杂Eu3+和Tb3+离子的稀土纳米发光材料。首先，归纳总结了稀土纳米发光粒子不同于体相材料的光谱特性，如电荷迁移带的红移、发射峰谱线的宽化、猝灭，浓度的升高、荧光寿命和量子效率的改变等等；其次，概述了一维稀土纳米发光材料的制备与光谱性质

2、，介绍了二维稀土纳米发光薄膜的图案化和介孔模板组装；最后，对其未来的发展趋势进行了展望　　1引言目的-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　　纳米发光材料是指颗粒尺寸在1~100nm的发光材料，它包括纯的和掺杂离子的纳米半导体复合发光材料和具有分立发光中心的掺杂稀土或过渡金属离子的纳米发光材料。1994年Bhar-gava等首次报道了纳米ZnSIMn的发光寿命缩短了5个

3、数量级，而外量子效率仍高达18%。尽管这是一个有争议的实验结果，但却引起了人们研究半导体纳米发光材料的极大兴趣，因为它预示了纳米发光材料可能有高的发光效率和短的荧光寿命等特性。目前，在这方面已经进行了大量的、较深入的研究。在理论上，主要探讨量子限域效应和小尺寸效应等对半导体材料能带结构和光谱性质的影响；在应用上，从材料的制备和加工入手，寻找材料的应用及功能器件制造的途径。与此同时，稀土或过渡金属离子掺杂的纳米发光材料也开始受到关注，并探索了大量的合成方法，如沉淀法、热分解法、溶胶-凝胶法、燃烧法、激光蒸发冷凝法、CVD法、水热法、模板组装等等。近年来，有关稀土离

4、子掺杂的纳米发光材料的工作主要是研究零维纳米粒子的表面界面效应和小尺寸效应对光谱结构及其性质的影响，探索一维纳米线、纳米管、纳米带等的制备方法、形成机理以及发光特性，开始进行二维纳米发光薄膜的图案化和无序、有序纳米发光材料的介孔组装。本文将以掺杂Eu3+和Tb3+离子的稀土纳米发光材料为例介绍其研究进展，因为Eu3+和Tb3+离子是稀土发光探针离子，分别发出较强的特征红光和绿光，这类发光材料具有重要的理论研究和广泛的实际应用价值。2零维稀土纳米粒子发光特性目的-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

5、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　　稀土纳米发光粒子的研究重点是表面界面效应和小尺寸效应对光谱结构及其性质的影响，因为与体相材料相比，稀土纳米发光材料出现了一些新现象，如电荷迁移带红移、发射峰谱线宽化、猝灭浓度升高、荧光寿命和量子效率改变等等。为了研究稀土纳米发光材料的能级结构和光谱特性，在制备上，大量的工作集中在两个方面：一是获得尽可能小的纳米粒子，使材料充分显示出纳米尺寸对材料结构及其性能的影响；二是对纳米粒子的粒径控制，制备出一系列不同粒径的纳米目的-通过该培

6、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　　粒子，从而寻找出粒径的变化与材料性能之间关系。在实验技术上，主要采用SEM、TEM和HRTEM观察形貌和微观结构；利用激光格位选择激发或同步辐射研究激活离子的光谱能级结构和格位对称性以及高能量范围的稀土离子的激发光谱；使用时间分辨光谱技术探索荧光寿命、荧光衰减、能量转移等动力学特性。在研究对象的选择上，主要是选择对微环境比较敏感的荧光探针

7、离子，如Eu3+和Tb3+离子。目前，这方面研究最多的是Y2031Eu3+.谱线位移纳米粒子的光谱峰值波长向短波方向移动的现象称为蓝移；而光谱峰值波长向长波方向移动的现象称为红移。普遍认为蓝移主要是由于载流子、激子或发光粒子受量子尺寸效应影响而导致其量子化能级分裂显著或带隙加宽引起的；而红移是由于表面与界面效应引起纳米粒子的表面张力增大，使发光粒子所处的环境发生变化致使粒子的能级发生变化或带隙变窄所引起的。因此，只有粒径小到一定的尺度，才可能发生红移或蓝移现象。随着Y2031Eu3+粒径的减小，在吸收和激发光谱中，出现了基质吸收带的蓝移和电荷迁移带的红移，这种现

8、象是由表面界面效应和小尺