掺稀土纳米发光材料的研究进展

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1、*矗#^冷ft学按15(2):0149〜0152,2004JournalofChinaJiiiangUniversity【文章编号】1OO4J54O(2OO4)O2・O149・O4掺稀土纳米发光材料的研究进展张伦付晏彬】，罗宏雷】，黄莉蕾】，施申蕾】（1.中国计量学院光电子研究所，浙江杭州310018；2.上海理工大学，上海200093）【播要】概述了掺稀土纳米发光材料的理论研究价值和应用前景，介绍了此类材料的制备方法、结构测试方法及光谱研究情况•对掺稀土纳米发光材料的发展前景进行了展望.【关・词】发光材料‘稀土离子，纳米结构；研究进展【中图分类号】0482

2、.31【文猷标识码】AResearchdevelopmentofnano-structureluminescentmaterialdopedwithrare-earthionsZHANGLun1*2,FUYan-bin1,LUHong-lei1,HUANGLi-leiSSHISheng-lei1(1.ChinaJiiiangUniversity»Hangzhou310018*China；2.UniversityofShanghaiScienceandTechnologytShanghai200093•China)Abstract：Thetheoretical

3、researchvalueandappliedperspectiveofnano-structurelumines-centmaterialdopedwithrareearthionsweredescribed,andthepreparationtechniques,characterizationofmeasuringmethodsandspectratesearchwereintroduced・Finallytheprospectofthiskindofmaterialwasviewed・Keywords:Luminescentmaterial；Rare

4、-earthions；Nano-structure；Researchdevelopment纳米科学技术是20世纪80年代末期刚刚诞生并正在崛起的新技术.目前，普遍接受的纳米材料是指基本单元的颗粒或晶粒尺寸至少在一维上小于100nm,而且与常规材料具有截然不同的光、电、热、磁、化学或力学性能的一类材料体系.1994年美国学者R.N.Bhargava等首次报道了纳米ZnS：Mn的发光寿命缩短了五个量级（由体材料的毫秒量级变化为纳秒量级），从此，人们对半导体纳米微晶发光材料的研究蓬勃兴起.【收稿日期】2003・12・21【基金项目】浙江省自撚科学基金资助项目（NO

5、.102020）【作者简介】张伦（1978—），女，安徽寿县人，硕士研究生.主要研究方向为稀土掺杂的纳米发光材料.最近几年，以稀土或过渡金属离子为激活离子，以绝缘体为基质的纳米发光材料开始受到国内外许多学者的关注，人们发现某些掺稀土纳米材料的荧光特性的优异特性可以弥补体材料之不足.考虑到掺稀土纳米发光材料可能的优异性能及应用前景,此类化合物的荧光性能有待深入的研究•在理论上，掺稀土纳米发光材料的能级结构及荧光特性是一个全新的领域•从荧光机制来讲,稀土化合物与半导体材料是完全不同的，从能量传递到材料的发光中心，都有很大区别⑴.因此,掺稀土纳米发光材料的能级结构

6、、光谱特性以及如何提高材料的猝灭浓度进而提高发光亮度等.是值得研究的•在实际应用上，掺稀土纳米发光材料可广泛应用于发光、显示、光信息传递、太阳能光电转换、X射线影像、激光、闪烁体等领域，是21世纪各种平板显示器的信息显示、人类医疗健康、照明光源、粒子探测和记录、光电子器件及农业、军事等领域中的支撑材料泗.本文着重对掺稀土纳米发光材料的制备方法、结构测试方法及光谱研究进行简单的介绍，并对其发展前景进行展望，使人们了解该领域的研究进展情况・1掺稀土纳米发光材料的制备掺稀土纳米发光材料的制备方法主要有溶胶-凝胶法、燃烧合成法、化学共沉淀法、气相反应法和微乳液法等.

7、1.1溶胶一凝胶法溶胶一凝胶法的基本原理是将金属醇盐或无机盐在某种溶剂中经水解反应形成溶胶，然后使溶质聚合凝胶化，再将凝胶干燥、焙烧去除有机成分，最后得到无机材料.此法因工艺、设备简单而得到广泛的应用，利用该方法已成功制备出Y2Si（）5：Eu：叭Y2Si（）7：Eu：4］；Si（）2：Dy,Al〔叫Y:O3:Tb^等多种稀土掺杂的纳米发光材料.Sol-Gel法制备发光材料的待点主要有,1）各组分混合均匀性好，反应温度低，节省能源，纯度高⑺.（2）起始物质反应活性高，合成出的发光体发光效率高⑻.（3）降低了能量在传递过程中向猝灭中心的传递几率，从而提高了样品

8、的猝灭浓度和发光亮度⑼.（4）缺点是：材料价格昂贵，