稀土发光
稀土材料发光
稀土材料发光稀土材料是一类特殊的材料,由于其特殊的电子结构和能级分布,使得它们在激发能量的作用下能够发出特殊的光谱。
这种发光现象被广泛应用于荧光材料、荧光显示器、LED照明、激光器等领域。
本文将介绍稀土材料发光的原理、应用和未来发展趋势。
稀土材料发光的原理主要是由于稀土元素的内层电子结构和外层价电子结构的特殊性质。
稀土元素的内层电子结构具有复杂的能级分布,而外层价电子结构又具有较宽的能带。
当外界能量作用于稀土材料时,稀土元素的内层电子能级发生跃迁,产生特定的光谱。
不同的稀土元素由于其内层电子结构的不同而发出不同波长的光谱,因此可以实现多彩的发光效果。
稀土材料发光在各个领域都有广泛的应用。
在荧光材料中,稀土材料可以被用于制备各种类型的荧光粉,用于荧光标记、生物成像、荧光探针等方面。
在荧光显示器和LED照明中,稀土材料可以被用于制备发光二极管,实现高效节能的照明效果。
在激光器中,稀土材料可以被用于制备激光介质,实现高功率、高效率的激光输出。
未来,随着科学技术的不断发展,稀土材料发光技术也将得到更广泛的应用和深入的研究。
一方面,人们将继续探索新的稀土材料,寻找更适合特定应用场景的发光材料。
另一方面,人们将不断改进稀土材料的制备工艺和性能,提高其发光效率和稳定性。
同时,人们还将探索新的应用领域,将稀土材料发光技术应用于更多的领域,如生物医学、信息显示、激光通信等。
总的来说,稀土材料发光技术具有广阔的应用前景和发展空间。
通过不断的研究和创新,稀土材料发光技术将为人类社会带来更多的科技成果和生活便利。
希望本文能够为读者对稀土材料发光技术有更深入的了解,也希望稀土材料发光技术能够为人类社会的发展做出更大的贡献。
稀土配合物的发光原理
稀土配合物的发光原理稀土配合物是一类由稀土离子与有机配体形成的化合物。
它们在化学、物理、材料科学等领域中具有广泛的应用,其中最引人注目的是它们在发光领域中的应用。
稀土配合物不仅被用作荧光材料以增强光的亮度和色彩,还被应用于光电器件和生物成像中。
要了解稀土配合物的发光原理,首先需要理解稀土离子的能级结构和能量跃迁过程。
稀土离子的能级结构与一般的过渡金属离子有所不同。
在稀土系列中,由于电子的内层排布方式,稀土离子在外层电子排布上与其他元素有明显差异。
稀土离子的电子配置使其有多个能级,这些能级之间的距离较小,从而导致稀土配合物在可见光区域和近红外区域发射光。
稀土配合物发光的过程可以分为两个步骤:激发和自发发射。
首先是激发步骤。
当稀土配合物暴露在外部光源下时,其能级结构中的电子可以通过吸收光子的能量而被激发到高能级。
只有当光子的能量与稀土离子能级之间的能量差相等或接近时,才能有效地激发电子。
因此,外部光源的波长对于激发电子起到关键作用。
常见的激发光源包括紫外线灯、激光器和白炽灯等。
其次是自发发射步骤。
在激发过程中,被激发到高能级的电子会在极短的时间内回到其最稳定的、低能级状态。
这个过程中,电子会释放出能量,部分能量以光的形式发射出来。
这就是稀土配合物所发出的荧光或磷光。
不同的稀土元素具有不同的电子能级,因此具有不同的发光波长和颜色。
稀土配合物发光的机理主要包括基态吸收-激发态发射、电荷转移过程和能量转移过程。
首先,基态吸收-激发态发射是最常见的发光机制。
当稀土配合物吸收光能时,电子从基态吸收到激发态,然后自发地返回基态并发射荧光或磷光。
这种机制广泛应用于许多稀土配合物中,如氧化物、硝酸盐和有机配合物等。
其次,电荷转移过程也是一种重要的发光机制。
在某些配合物中,有机配体与稀土离子之间发生电子转移,将电子从有机配体转移到稀土离子上。
这种电荷转移过程在有效的配位环境下可以实现,从而激发稀土离子发射光。
最后,能量转移过程也可以导致稀土配合物发光。
稀土离子发光原理
稀土离子发光原理引言:稀土离子发光是一种重要的光学现象,它在许多领域都有广泛的应用,如显示技术、荧光材料、激光器等。
本文将深入探讨稀土离子发光的原理,并剖析其在实际应用中的意义。
一、稀土离子的发光机制稀土离子的发光机制是基于电子能级跃迁的原理。
当稀土离子受到外界能量激发时,其内部的电子会跃迁至一个较高的能级。
随后,电子会从高能级跃迁回低能级,并释放出光子能量,形成发光现象。
具体来说,稀土离子的发光过程包括以下几个步骤:1. 激发:稀土离子通过吸收外界能量,例如光或电子束,将电子激发到高能级。
2. 跃迁:激发后的电子会在高能级停留一段时间,然后跃迁回低能级。
这个跃迁过程可以是辐射跃迁,也可以是非辐射跃迁。
3. 发光:在电子跃迁回低能级时,会释放出光子能量,形成发光现象。
稀土离子的发光波长与电子跃迁的能级差有关,因此不同的稀土离子会产生不同的发光颜色。
二、稀土离子的应用稀土离子的发光特性使其在许多领域得到了广泛应用。
1. 显示技术:稀土离子可以发出各种颜色的光,因此被广泛应用于液晶显示器、荧光屏幕和LED背光源等。
通过控制不同的稀土离子的激发和跃迁过程,可以实现多彩的显示效果。
2. 荧光材料:稀土离子可以被用作荧光材料,用于制造荧光粉、荧光墨水等。
这些荧光材料可以发出明亮的光,用于照明、显示和标记等领域。
3. 激光器:稀土离子在激光器中也起到关键作用。
通过将稀土离子与适当的激光介质结合,可以实现激光的发射。
不同的稀土离子可以产生不同波长的激光,满足不同应用的需求。
4. 生物医学:稀土离子的发光特性使其在生物医学领域有着广泛的应用。
例如,稀土离子可以用于荧光探针,用于细胞成像、分子探测和药物输送等。
结论:稀土离子发光原理的研究和应用为我们提供了许多新的可能性。
通过对稀土离子的深入理解,我们可以开发出更高效、更环保的显示技术、荧光材料和激光器等。
同时,稀土离子的发光特性也为生物医学研究和应用带来了新的机遇。
《稀土发光材料》课件
其他领域
总结词
除了上述领域外,稀土发光材料还广泛应用于其他领域,如生物成像、化学分析、安全 防伪等。
详细描述
在生物成像和化学分析领域,稀土发光材料具有高灵敏度、高分辨率的优点,可以用于 荧光探针、荧光显微镜、荧光光谱仪等仪器中。在安全防伪领域,稀土发光材料具有不 可仿制的特点,可以提高防伪技术和产品的可靠性。此外,稀土发光材料还可以应用于
固相法是一种传统的制备方法,其原理是将所需的原料粉末 混合均匀,经过研磨、压片、烧结等步骤,得到所需的稀土 发光材料。该方法工艺简单,适合大规模生产,但产品纯度 较低,性能可控性较差。
液相法
总结词
通过将原料溶解在溶剂中,经过沉淀、结晶、干燥等步骤,制备出稀土发光材料。
详细描述
液相法是一种常用的制备方法,其原理是将所需的原料溶解在溶剂中,通过控制温度、pH值等条件,使原料发 生沉淀或结晶,再经过洗涤、干燥等步骤,得到所需的稀土发光材料。该方法产品纯度高,性能可控性较好,但 工艺较为复杂,成本较高。
纳米复合材料
将发光材料与其他纳米材料进行复合,实现功能 集成和性能提升。
纳米组装结构
通过自组装或他组装技术,构计
多层堆叠结构
01
将不同功能的材料层叠在一起,形成具有多重功能的复合材料
,实现性能优化。
各层间界面设计
02
优化各层之间的界面结构,减少界面散射和能量损失,提高光
照明光源
总结词
稀土发光材料在照明光源领域的应用主 要包括荧光灯、LED照明等。
VS
详细描述
利用稀土发光材料的特性,可以制造出高 效、环保的照明光源。例如,稀土元素掺 杂的荧光粉可以大大提高荧光灯的发光效 率和稳定性,同时减少对环境的污染。此 外,LED照明也是稀土发光材料的另一重 要应用领域,具有高效、节能、环保等优 点。
稀土发光材料发光原理
稀土发光材料发光原理
稀土发光材料是一种能够在受到激发后发出可见光的材料,其发光原理是通过
稀土元素的能级跃迁来实现的。
稀土元素是指原子序数为57至71的元素,它们在周期表中位于镧系元素的最后一行,因此也被称为镧系元素。
稀土元素具有特殊的电子结构和能级分布,使得它们在激发后能够发出特定波长的可见光。
稀土发光材料的发光原理主要包括激发过程和发光过程两个方面。
首先,当稀
土发光材料受到外部能量的激发时,其内部的稀土元素会吸收能量并将电子激发到高能级。
这个激发过程可以通过光、电、热等方式来实现,其中最常见的是通过光激发。
当稀土元素的电子处于高能级时,它们会在短时间内重新排列,电子跃迁到低能级,释放出光子能量。
这些光子能量就是可见光,其波长和颜色取决于稀土元素的种类和能级结构。
稀土元素的能级结构是决定其发光性质的关键因素。
由于稀土元素的电子结构
复杂,其能级分布也非常丰富,因此可以发出多种不同波长的可见光。
这使得稀土发光材料在荧光显示、LED照明、激光器件等领域具有广泛的应用前景。
同时,
通过调控稀土元素的能级结构和掺杂浓度,可以实现对发光材料发光性能的调控和优化,从而满足不同应用场景的需求。
总的来说,稀土发光材料的发光原理是通过稀土元素的能级跃迁来实现的,激
发过程和发光过程是其发光机制的核心。
稀土元素的特殊电子结构和能级分布决定了其发光性质的多样性和可调控性,为其在光电器件领域的应用提供了广阔的空间。
随着科学技术的不断发展,相信稀土发光材料将会在更多领域展现出其独特的魅力和价值。
稀土发光材料的分类
稀土发光材料的分类
1. 有机稀土发光材料,哎呀,这就好比是夜空中闪烁的星星!想想那些会发光的玩具,很多就是用了有机稀土发光材料呀。
像我们常见的荧光棒。
2. 无机稀土发光材料,嘿,这不就是科技界的小明星嘛!你看那些漂亮的节能灯,里面不就有它的身影嘛,比如稀土荧光灯。
3. 稀土掺杂发光材料,哇塞,这就像是给材料注入了神奇的魔法!好比给蛋糕加上了最漂亮的装饰,能让材料焕发出独特的光彩。
像一些特殊的防伪标志就是用的稀土掺杂发光材料呢。
4. 稀土配合物发光材料,嘿呀,这可真是个神奇的存在!就像是一场完美的团队合作,产生让人惊叹的效果。
比如在一些生物检测中就会用到它哦。
5. 纳米稀土发光材料,哎呀呀,这可是材料世界里的小精灵呀!就好像是微观世界里的璀璨宝石。
像一些高级的显示屏幕中就有纳米稀土发光材料在发挥作用。
6. 固态稀土发光材料,哇哦,这可是不折不扣的实力派!如同坚固的堡垒一般。
常见的一些荧光粉就是固态稀土发光材料呢。
7. 稀土上转换发光材料,嘿,这家伙可有着神奇的本领呢!就像是能把不可能变为可能,能将低能量的光转化为高能量的光。
比如在一些特殊的光通信领域就用到了它呀。
我觉得稀土发光材料真的是太神奇、太重要了,给我们的生活带来了这么多的惊喜和便利!。
稀土发光材料
稀土发光材料
稀土发光材料是一类具有特殊发光性能的材料,由稀土元素与其他材料组成。
稀土元素是指化学元素周期表中镧系元素和锕系元素,它们在化学性质上具有相似的特点,但在发光性能上却各有特色。
稀土发光材料因其独特的光学性能,在荧光显示、激光器、LED照明、生物标记等领域得到了广泛的应用。
首先,稀土发光材料具有丰富的发光颜色。
由于不同的稀土元素在材料中的能级结构不同,因此可以发射出不同波长的光,从紫外光到红外光均可涵盖。
这使得稀土发光材料在显示和照明领域有着广泛的应用前景,可以满足不同场景下的发光需求。
其次,稀土发光材料具有较高的发光效率。
相比于传统的发光材料,稀土发光材料能够通过稀土元素的能级结构设计,使得光子的产生和发射更加高效。
这不仅提高了光源的亮度,还能够降低能源的消耗,有利于节能减排。
此外,稀土发光材料还具有较长的寿命和稳定的发光性能。
稀土元素的稳定性和化学惰性使得稀土发光材料在长时间使用过程中能够保持较好的发光性能,不易受到外界环境的影响。
这使得稀土发光材料在工业和生物医学领域有着广泛的应用前景,能够满足长期稳定发光的需求。
总的来说,稀土发光材料以其丰富的发光颜色、高效的发光效率和稳定的发光性能,成为了现代光电材料领域的热门研究方向。
在未来,随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展,稀土发光材料必将发挥越来越重要的作用,为人类的生活和产业带来更多的便利和可能。
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3、液相法 沉淀法;均相沉淀法;共沉淀法;化合物沉淀 法;熔盐法;水热氧化法;水热沉淀法;水热晶化法; 水热合成法;水热脱水法;水热阳极氧化法;胶溶法; 相转变法;气溶胶法;喷雾热解法;包裹沉淀法;溶 胶-凝胶法;微乳液法;微波合成法等。
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主要应用
1、光源:日光灯 Ca5(PO4)3(Cl,F):[Sb3+,Mn2+]; BaMg2Al16O27:Eu2+; MgAl11O16:[Ce3+, Tb3+]; Y2O3:Eu3+ 高压汞灯 Y(PV)O4:Eu; YVO4:Eu,Tb 黑光灯 YPO4:Ce,Th; MgSrBF3:Eu 固体光源 GaP;GaAs;GaN;InGaN;YAG:Ce
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2.稀土荧光粉用其它类型灯 (1)汞灯 稀土荧光粉用于高压汞灯中已有多 年。这种灯的原理是利用氩气和汞蒸汽中的放电作用, 它的光强度高于荧光灯。所用铕激活的钡酸钇荧光粉 起改善光色作用。高压汞灯的主要应用是街道和工厂 照明,这种场合需要强的白光。但是,近年来钠放电 灯和金属卤化物HQT灯已代替了高压汞灯,它的市 场已衰落。钠放电灯和金属卤化物HQT灯比汞灯的 颜色再现性好,发天然白光。美国通用电报电话公司 麻省实验室的研究人员已经研究出一种改良型低色温 用的汞灯。将铈激活的钡酸钇荧光粉混入,制成 400W的暖色汞灯,照明度25500流明,色温 3350K,比普通汞灯的稳定性好 节能高
测仪111 刘媛
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稀土发光材料
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
稀土发光材料
稀土发光材料稀土发光材料是一类具有特殊发光性能的材料,其发光机理主要是由于材料中的稀土离子在受激激发后发生跃迁而产生的。
稀土元素是指化学元素周期表中镧系元素和锕系元素,它们具有特殊的电子结构和能级分布,因此在材料中具有独特的光学性能,被广泛应用于发光材料领域。
稀土发光材料具有多种发光方式,包括荧光、磷光、发光等。
其中,荧光是指材料在受到紫外光等激发光源的照射后,产生可见光的现象。
而磷光是指材料在受到激发后,经过一段时间后才发出光线。
发光则是指材料在受到激发后能立即发出光线。
这些不同的发光方式使稀土发光材料在不同领域有着广泛的应用。
稀土发光材料在照明领域有着重要的应用。
由于其高效的发光性能和长寿命,稀土发光材料被广泛应用于LED照明、荧光灯、荧光屏等领域。
其中,LED照明是目前最为常见的应用之一,稀土发光材料在LED中起着至关重要的作用,能够提高LED的发光效率和色彩表现。
除了照明领域,稀土发光材料还在显示领域有着重要的应用。
例如,在液晶显示器中,稀土发光材料被用作背光源,能够提供均匀的背光效果,并且具有较高的亮度和色彩饱和度。
此外,稀土发光材料还被应用于激光显示、荧光屏等领域,为显示技术的发展提供了重要支持。
在生物医学领域,稀土发光材料也有着重要的应用。
由于其发光性能稳定、光谱范围宽,稀土发光材料被应用于生物标记、生物成像等领域。
利用稀土发光材料标记生物分子,能够实现对生物体内部结构和功能的高灵敏检测,为生物医学研究提供了重要的工具。
总的来说,稀土发光材料具有独特的发光性能和广泛的应用前景,其在照明、显示、生物医学等领域有着重要的作用。
随着科技的不断进步,稀土发光材料的研究和应用将会得到进一步的推动,为人类社会的发展和进步做出更大的贡献。
稀土材料发光
稀土材料发光
稀土材料是一类特殊的材料,它们具有独特的物理和化学性质,其中一种显著
的特点就是发光。
稀土材料发光的现象一直以来都备受科学家们的关注,因为这种发光现象不仅在实际应用中具有重要意义,而且也对我们理解物质的性质和行为有着深远的影响。
稀土材料发光的原理主要是由于稀土元素的内层电子结构的特殊性。
稀土元素
的4f电子层处于较低的能级,因此在激发条件下,这些电子会跃迁到更高的能级,而在返回基态时就会释放出能量,产生发光现象。
这种发光现象可以用于制备各种发光材料,如荧光粉、发光二极管等,广泛应用于照明、显示、荧光标记等领域。
稀土材料发光的应用领域非常广泛,其中最为人熟知的就是在LED照明领域
的应用。
由于稀土材料发光具有高效、稳定、长寿命等优点,因此在LED照明中
得到了广泛的应用。
同时,稀土材料发光还被应用于显示屏、荧光标记、生物医学成像等领域,为这些领域的发展提供了重要的支持。
除了在实际应用中的重要性外,稀土材料发光还对我们理解物质的性质和行为
有着深远的影响。
通过研究稀土材料发光的机理,我们可以深入了解物质的能级结构、电子跃迁规律等,为我们认识和探索物质世界提供了重要的线索。
总的来说,稀土材料发光是一种重要的物质现象,它不仅在实际应用中具有重
要意义,而且对我们认识物质的性质和行为有着深远的影响。
随着科学技术的不断发展,相信稀土材料发光的研究和应用将会有更加广阔的发展前景。
稀土发光原理
稀土发光原理稀土元素是一类特殊的化学元素,它们在自然界中存在于稀有矿物中,因此得名。
稀土元素的特殊性在于它们具有发光的性质,这一性质被广泛应用于荧光材料、荧光粉、荧光屏幕等领域。
那么,稀土元素是如何发光的呢?接下来我们将深入探讨稀土发光的原理。
首先,我们需要了解稀土元素的电子结构。
稀土元素的原子结构中,最外层电子的数量并不固定,这导致了稀土元素的电子结构异常复杂。
由于这种特殊的电子结构,稀土元素具有许多独特的物理和化学性质,其中包括发光性质。
稀土元素的发光原理主要涉及到激发态和基态之间的跃迁。
当稀土元素受到激发能量的作用时,其电子会从基态跃迁到激发态。
在这个过程中,电子吸收了能量,处于激发态。
随后,电子会自发地返回到基态,释放出能量。
这种能量释放的过程就是发光的过程。
在稀土元素中,发光的能级结构是非常复杂的。
不同的能级结构决定了稀土元素发出的光谱特性。
一些稀土元素发出的光谱是单色的,而另一些则是多色的。
这种多样性使得稀土元素在发光材料领域具有广泛的应用前景。
除了能级结构的影响外,稀土元素的发光还受到晶体场效应的影响。
晶体场效应会改变稀土元素的能级结构,从而影响其发光性质。
通过合理地选择晶体结构和控制晶体场效应,可以调控稀土元素的发光性能,实现特定波长的发光。
总的来说,稀土元素的发光原理是一项复杂而又有趣的研究课题。
通过深入研究稀土元素的电子结构、能级结构和晶体场效应,我们可以更好地理解稀土元素的发光机制,为发光材料的设计和应用提供理论指导。
在实际应用中,稀土发光材料已经被广泛应用于LED照明、显示屏、荧光标记等领域,为人类的生活和科技发展带来了诸多便利。
随着对稀土发光原理的深入研究,相信稀土发光材料会在未来的科技领域发挥越来越重要的作用。
总之,稀土发光原理是一门富有挑战性和发展前景的研究领域。
通过不断深入地探索稀土元素的发光机制,我们可以为发光材料的设计和应用提供更多的可能性,推动科技的进步和人类社会的发展。
稀土发光材料
稀土发光材料稀土发光材料,顾名思义就是利用稀土元素制成的可以发光的材料。
稀土元素是指周期表中镧系元素和钇、钪两个有关元素,它们的化学性质稳定,具有特殊的发光性质,被广泛应用于发光材料的制备中。
稀土发光材料具有很多独特的优点。
首先,稀土元素的原子结构使得它们能够吸收和发射特定波长的光,从而呈现出明亮而鲜艳的色彩。
不同的稀土元素对不同波长的光有不同的反应,因此可以通过调整稀土元素的组合和比例,来获得各种各样的颜色。
其次,稀土发光材料的荧光效率很高,能够将吸收的能量转化为可见光的能量,并较少产生热量。
这使得稀土发光材料在能源转换和光电子器件等领域有着广泛的应用前景。
例如,稀土发光材料可以用于制作高效的LED灯泡,取代传统的白炽灯和荧光灯,具有更省电、寿命更长和光效更高的特点。
此外,稀土发光材料还具有很好的化学稳定性和光稳定性,能够在宽温度范围内保持其发光性能。
它们对紫外光、氧气和湿气的敏感性较小,不容易被环境因素破坏,因此在户外环境中使用也能保持较长时间的稳定性。
稀土发光材料广泛应用于照明、显示、电子设备、生物医药和安全标识等领域。
以照明为例,稀土发光材料可以作为照明源,用于制造LED灯、彩色屏幕和激光显示器等产品。
它们还可以用于生物医药领域,作为荧光探针,用于荧光显微镜和生物标记等应用。
此外,稀土发光材料还可以用于制作荧光墨水,用于制造防伪标识和溯源等用途。
尽管稀土发光材料在科学研究和工业生产中具有广泛的应用前景,但其价格相对较高,且对环境的影响也受到了关注。
目前,科学家们正在研究开发更加环保和可持续的替代品,以解决这些问题。
总的来说,稀土发光材料凭借其独特的发光性能和优越的化学稳定性,在光电子领域有着重要的应用价值。
通过不断的研究和创新,相信会有更多新型的稀土发光材料涌现出来,为我们的生活带来更多惊喜和便利。
稀土发光材料的合成方法
稀土发光材料是一种重要的功能性材料,在照明、显示、医疗等领域有着广泛的应用。
其合成方法对于材料的性能和稳定性有着重要的影响。
下面将详细介绍稀土发光材料的合成方法。
一、溶胶凝胶法溶胶凝胶法是一种常用的合成稀土发光材料的方法。
该方法的基本原理是将含有稀土离子的前驱体溶液与有机溶剂混合,通过加热搅拌使前驱体溶液中的有机溶剂挥发,形成凝胶。
然后通过热处理或化学处理使凝胶中的有机物分解,得到纯净的稀土氧化物或稀土盐。
这种方法具有制备温度低、纯度高、粒径小等优点,但制备周期较长,成本较高。
二、沉淀法沉淀法也是一种常用的合成稀土发光材料的方法。
该方法的基本原理是将含有稀土离子的前驱体溶液与沉淀剂混合,通过调节pH值使前驱体溶液中的稀土离子沉淀下来,得到稀土沉淀物。
然后通过热处理或化学处理使沉淀物中的有机物分解,得到纯净的稀土氧化物或稀土盐。
这种方法具有制备温度低、纯度高、粒径小等优点,但制备周期较长,成本较高。
三、溶胶-凝胶-热分解法溶胶-凝胶-热分解法是一种综合了溶胶凝胶法和热分解法的合成方法。
该方法的基本原理是将含有稀土离子的前驱体溶液与有机溶剂混合,通过加热搅拌使前驱体溶液中的有机溶剂挥发,形成凝胶。
然后通过热处理使凝胶中的有机物分解,得到纯净的稀土氧化物或稀土盐。
这种方法具有制备温度低、纯度高、粒径小等优点,但制备周期较长,成本较高。
四、微乳液法微乳液法是一种基于微乳液的合成方法。
该方法的基本原理是将含有稀土离子的前驱体溶液与有机溶剂混合,形成微乳液。
然后通过调节pH值使前驱体溶液中的稀土离子沉淀下来,得到稀土沉淀物。
最后通过热处理或化学处理使沉淀物中的有机物分解,得到纯净的稀土氧化物或稀土盐。
这种方法具有制备温度低、纯度高、粒径小等优点,但制备周期较长,成本较高。
五、共沉淀法共沉淀法是一种常用的合成稀土发光材料的方法。
该方法的基本原理是将含有不同种类的稀土离子的前驱体溶液混合在一起,通过调节pH值使前驱体溶液中的稀土离子同时沉淀下来,得到混合稀土沉淀物。
稀土发光的原理
稀土发光的原理
稀土发光是指稀土元素在某些条件下发出特征性的发光现象。
其原理可以概括为以下几个方面:
1. 能级跃迁:稀土元素具有复杂的内电子构型,其电子在不同的能级之间跃迁可以发出特定波长的光。
当稀土元素处于激发态时,电子会从高能级跃迁至低能级,放出能量,即光子。
2. 能带结构:在晶体中,稀土元素的能带结构对其发光性质起到重要的影响。
稀土元素通常处于价带的禁带之上,而在激发态下,电子可以跃迁至传导带或价带的其他能级,放出光子。
3. 半导体材料:稀土元素往往嵌入在半导体材料中,通过掺杂等方式引入。
半导体材料能够提供稀土元素所需的能带结构和激发态的能级,使其能够实现能级跃迁和发光现象。
4. 能量转移:在某些情况下,稀土元素的发光可以通过与其他元素进行能量转移来实现。
例如,通过与氧原子的能量转移,稀土元素可以从一个激发态跃迁至另一个激发态,放出特定波长的光。
需要注意的是,稀土元素的发光性质与其离子态的结构、晶体结构、杂质等因素密切相关,因此不同的稀土元素和不同的材料条件下,发光现象会有所差异。
稀土发光的研究和应用在光学、材料科学、能源等领域具有重要的意义。
稀土发光原理
稀土发光原理稀土元素是指化学元素周期表中镧系元素和锕系元素,它们在自然界中并不是很常见,但却在许多领域中发挥着重要作用,其中包括发光材料。
稀土元素的发光原理是一种特殊的物理现象,它们能够在受到激发后产生可见光。
本文将介绍稀土发光的基本原理以及其在实际应用中的重要性。
稀土元素之所以能够发光,是因为它们具有特殊的能级结构。
在原子的能级结构中,电子围绕原子核以不同的轨道运动,每个轨道对应着特定的能量。
当外部能量作用于原子时,电子可以跃迁到更高能级的轨道上,而当电子返回到低能级轨道时,就会释放出能量。
这种能量释放的过程就是发光的原理。
稀土元素之所以能够产生特殊的发光效果,是因为它们的电子结构与一般的元素有所不同。
在稀土元素中,由于4f电子的存在,使得它们的能级结构变得非常复杂。
这种复杂的能级结构导致了稀土元素在受到激发后能够产生多种不同波长的发光,从而呈现出丰富多彩的光谱特性。
在实际应用中,稀土发光材料被广泛应用于荧光显示器、LED照明、激光技术等领域。
其中,荧光显示器是最常见的应用之一。
通过在荧光粉中掺入不同的稀土元素,可以实现不同颜色的荧光效果,从而用于制造彩色显示器。
此外,稀土元素还可以用于制造LED照明中的荧光粉,以实现高效的白光发光效果。
在激光技术中,稀土元素也被用作激发剂,用于产生高能量的激光光束。
总的来说,稀土发光原理是一种重要的物理现象,它不仅具有基础科学研究的价值,还在许多实际应用中发挥着重要作用。
通过深入研究稀土元素的发光机制,可以为我们开发出更加高效、环保的发光材料,推动光电子技术的发展。
希望本文能够帮助读者更好地理解稀土发光原理,并对其在实际应用中的潜在价值有所启发。
稀土发光材料发光原理
稀土发光材料发光原理稀土发光材料是一类具有特殊发光性能的材料,其发光原理是通过激发能量激发稀土离子,使其跃迁至激发态,再通过非辐射跃迁回到基态而发光。
稀土发光材料具有较高的发光效率和发光稳定性,因此被广泛应用于发光器件、显示器件、荧光材料等领域。
稀土元素是指周期表中镧系元素,包括镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铥、镱、镥等元素。
这些元素具有特殊的电子结构,其中的4f电子对其光学和电子性质具有重要影响。
稀土元素的4f电子能级结构复杂,使得其在可见光范围内具有多种发光能级,从而产生多种发光色彩。
稀土发光材料可以通过不同的激发方式获得激发能量,如电激发、光激发、热激发等。
其中,光激发是最常见的激发方式。
当稀土发光材料受到外界光源激发时,其能级结构发生变化,使得稀土离子的电子跃迁至激发态。
在跃迁过程中,激发态的电子会吸收能量,跃迁至高能级态。
当激发态的电子跃迁回到基态时,会释放出能量,产生发光现象。
稀土发光材料的发光原理可以通过能级图来解释。
在稀土离子的能级结构中,存在着多个能级,其中包括基态、激发态和辅助能级。
当稀土发光材料受到激发能量时,其能级结构发生变化,使得电子跃迁至激发态。
在激发态电子的跃迁过程中,会经历多个辅助能级,最终跃迁回到基态,并释放出能量,产生发光现象。
稀土发光材料的发光色彩取决于其能级结构和电子跃迁过程。
不同的稀土元素和不同的能级结构会产生不同的发光色彩。
例如,铒离子在激发态跃迁至基态时,会产生绿色光;钆离子在激发态跃迁至基态时,会产生红色光。
因此,通过选择不同的稀土元素和调控其能级结构,可以实现多种发光色彩的发光材料。
除了发光色彩外,稀土发光材料还具有较高的发光效率和发光稳定性。
这是由于稀土元素的特殊电子结构和能级结构,使得其在发光过程中能够有效地吸收和释放能量。
因此,稀土发光材料被广泛应用于发光器件、显示器件、荧光材料等领域。
例如,LED发光二极管中常使用铟镓氮化物作为发光层,其中掺杂有稀土离子,以实现白光发光。
稀土发光材料发光原理
稀土发光材料发光原理稀土发光材料是一种能够在受到激发后发出可见光的材料,其发光原理是由于稀土离子在激发态和基态之间跃迁所致。
稀土元素是指周期表中镧系元素和锕系元素,它们具有特殊的能级结构和电子构型,因此在发光材料中具有独特的发光性能。
首先,稀土离子的能级结构对于发光材料的发光性能起着至关重要的作用。
稀土离子的能级结构呈现出复杂的分裂和交叉,这种特殊的能级结构使得稀土离子在受到外界激发后能够产生多种跃迁过程,从而实现多种发光色彩的发射。
这种多能级结构的存在为稀土发光材料提供了丰富的发光色彩选择,使其在发光领域具有广泛的应用前景。
其次,稀土离子之间的能量传递和激子形成也是稀土发光材料发光原理的重要组成部分。
在稀土发光材料中,稀土离子之间会发生能量传递和激子形成的过程,这些过程会影响稀土发光材料的发光效率和发光色彩。
通过合理设计和选择稀土离子的组合和掺杂方式,可以实现稀土发光材料的发光效率和发光色彩的优化,从而满足不同领域对于发光材料的需求。
此外,稀土发光材料的晶体结构和局域环境也对其发光性能产生着重要影响。
晶体结构的对称性和局域环境的微观结构会影响稀土离子的能级结构和跃迁概率,从而影响稀土发光材料的发光性能。
因此,通过对稀土发光材料的晶体结构和局域环境进行精密调控,可以实现对其发光性能的有效调控,从而满足不同应用领域对于发光材料的需求。
总的来说,稀土发光材料的发光原理是由稀土离子的能级结构、能量传递和激子形成、晶体结构和局域环境共同作用决定的。
通过对这些因素的深入研究和精密调控,可以实现对稀土发光材料发光性能的有效优化,从而满足不同领域对于发光材料的需求。
稀土发光材料作为一种重要的发光材料,在显示、照明、生物医学等领域具有广泛的应用前景,其发光原理的深入理解和发光性能的精密调控将为其在这些领域的应用提供重要的支撑和保障。
稀土发光材料制备方法
稀土发光材料制备方法稀土发光材料是一种具有发光特性的化学材料,具有重要的应用前景,如LED 照明、平板显示器、荧光粉、太阳能电池等领域。
稀土发光材料的制备方法主要包括物理方法和化学方法两种。
物理方法主要有熔融法、化学气相沉积法、溶胶-凝胶法、溅射法等。
熔融法是一种较为常见的制备稀土发光材料的方法。
该方法将稀土金属与活性剂(如氟化物)在高温下熔化混合,使稀土金属离子被氟化物取代,生成相应的稀土氟化物。
然后通过后续的处理工艺,使稀土氟化物转变成稀土氧化物。
最后,将稀土氧化物与掺杂剂、基础物质等混合,通过高温煅烧得到稀土发光材料。
化学气相沉积法是一种利用气相反应来制备稀土发光材料的方法。
该方法通过将稀土金属有机化合物(如金属醋酸盐、金属分解产物等)和镓铍等基底反应,生成稀土发光薄膜。
在反应过程中,利用热分解或还原反应使稀土金属与其他气相反应过程中生成的材料在基底上沉积形成薄膜。
溶胶-凝胶法是一种通过化学反应在溶液中制备稀土发光材料的方法。
该方法一般从金属硝酸盐或金属醋酸盐等化合物出发,通过与一个或多个溶剂相溶,形成透明胶状物。
然后通过干燥和煅烧等工艺,使溶胶得到凝胶转变为稀土发光材料。
此外,通过控制溶胶的成分、温度和时间等条件可以调控材料的形貌和发光性能。
溅射法是一种常用的制备稀土发光薄膜的方法。
该方法通过将稀土金属靶材与常规的气相材料(如氩气)放置于真空室中,利用电子束、离子束或激光束等致密源在靶材上进行轰击,使稀土金属离子溅射到基底表面。
通过控制溅射条件和基底特性等参数,可以得到具有良好发光性能的稀土发光薄膜。
化学方法主要包括水热法、复合沉淀法、共沉淀法等。
水热法是一种在高温高压水热条件下制备稀土发光材料的方法。
该方法通过稀土金属盐、上胶、基底等反应物在水溶液中进行反应,然后在高温高压水热条件下形成发光材料。
水热法能够获得高纯度、高结晶度的稀土发光材料,并可以控制材料的形貌和发光性能。
复合沉淀法是一种先制备产物再煅烧制得稀土发光材料的方法。
稀土发光材料发光原理
稀土发光材料发光原理稀土发光材料是一种具有特殊发光性能的材料,其发光原理主要是由稀土元素的激发态和基态之间的跃迁所导致的。
稀土元素是指周期表中镧系元素和锕系元素,它们在材料中的激发态和基态之间的跃迁可以产生特殊的发光效果,因此被广泛应用于发光材料中。
稀土发光材料的发光原理主要包括两种机制,一种是基于激发态的辐射跃迁,另一种是基于能级的非辐射跃迁。
在这两种机制中,激发态的辐射跃迁是主要的发光原理。
在稀土发光材料中,当外界能量作用于材料时,稀土元素的电子会被激发到高能级的激发态,形成激发态的离子。
这些激发态的离子在短时间内会通过非辐射跃迁回到基态,释放出部分能量。
而在这个过程中,部分能量会以光的形式辐射出来,形成发光效果。
这就是稀土发光材料的发光原理之一,基于激发态的辐射跃迁。
而另一种发光原理是基于能级的非辐射跃迁。
在这种机制下,稀土元素的电子被激发到高能级的激发态后,会在非辐射跃迁的过程中释放出部分能量。
虽然这部分能量不以光的形式辐射出来,但是在一些特殊情况下,这部分能量会转化为光的能量而发光。
这种发光机制在一些特殊的稀土发光材料中也得到了应用。
除了这两种主要的发光原理外,稀土发光材料的发光效果还受到一些其他因素的影响,比如稀土元素的种类、晶体结构、杂质离子的影响等。
这些因素都会对稀土发光材料的发光效果产生一定的影响。
总的来说,稀土发光材料的发光原理是基于稀土元素的激发态和基态之间的跃迁所导致的。
这种特殊的发光原理使得稀土发光材料在发光效果上具有独特的优势,因此在LED、荧光材料、激光材料等领域得到了广泛的应用。
对于稀土发光材料的发光原理的深入研究,不仅有助于提高发光材料的性能,还可以拓展其在各种领域的应用,具有重要的科学研究和工程应用价值。
稀土发光材料
稀土发光材料稀土发光材料是一种非常特殊和具有重要应用价值的材料。
它们具有较高的发光效率、发光色彩丰富、发光稳定性好等特点,在照明、显示、生物标记、激光和光电器件等领域有着广泛的应用。
稀土元素是指化学周期表中第57至第71号元素,也包括锕系元素中放射性的钚、镅和锎。
这些元素在自然界中分布相对较少,因此被称为稀土元素。
它们的外层电子结构的特殊性使得稀土元素具有特殊的物理和化学性质,这也决定了稀土元素可以产生发光现象。
稀土发光材料的发光原理是基于稀土离子在材料中的特殊能级结构。
稀土离子的能级结构可以由外层电子结构的特殊性和晶体场效应来解释。
在材料中引入适量的稀土离子,可以使其处于不同能级,当激发能量施加到材料上时,稀土离子从较低能级跃迁到较高能级,再经过非辐射跃迁返回基态时释放出光能,产生发光现象。
稀土发光材料的种类很多,常见的有氧化物发光材料、碱金属卤化物发光材料和硫化物发光材料等。
每种材料由不同的稀土元素组成,可以发射出不同波长的光。
例如,镧系元素可以发射出红、橙、黄、绿、蓝、紫等色彩的光,而铒系元素则可以发射出红外光。
稀土发光材料在照明领域有着广泛的应用。
由于其较高的发光效率和发光稳定性好,稀土发光材料可以用于制造高效节能的荧光灯、LED灯和照明装饰品,有效替代传统的白炽灯和荧光灯。
稀土发光材料还可以用于显示器件,例如液晶显示器和有机发光二极管(OLED)。
此外,稀土发光材料还可以应用于生物标记。
通过在稀土发光材料上引入特定的功能分子,可以将其用于细胞和生物分子的标记和探测。
这种材料可以在低激发能量下发射出特定波长的光,用于细胞和生物分子的成像和检测。
在激光领域,稀土发光材料也起到了重要的作用。
稀土离子在材料中的激发能级结构使得其可以产生激光效应,被广泛应用于激光器件的制造。
例如,钕掺杂的氧化物和磷酸盐材料被广泛用于激光器中,发射出具有较高功率和较短波长的激光。
总之,稀土发光材料是一种非常重要的材料,具有较高的发光效率、发光色彩丰富、发光稳定性好等特点。
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关于稀土发光材料的认识(孙三大)绪论稀土元素由于具有未充满的4f电子壳层和4f电子被外层的5s,5p电子屏蔽的特性,使稀土元素具有极复杂的类线性光谱。
吸收光谱使稀土离子大多有色,发射光谱使许多稀土化合物产生荧光和激光。
镧系原子的组态为1S22S22P63S23P63d104S24P64d105S25P6(4f n6S2或4f n-15d6S2),其中n=1-15,La,Ce,Gd,Lu为4f n-15d6S2(镧系稀土元素电子层结构的特点是电子在外数第三层的4f轨道上填充,4f轨道的角量子数l=3,磁量子数m可取0、±1、±2、±3等7个值,故4f亚层具有7个轨道。
根据Pauli不相容原理,在同一原子中不存在4个量子数完全相同的两个电子,即一个原子轨道上只能容纳自旋相反的两个电子,4f 亚层只能容纳14个电子,从La到Lu,4f电子依次从0增加到14),其余的元素4f n6S2[1-3]。
大部分无机固体致发光材料遵守斯托克斯定律,即发射光的光谱能量低于激发光的光谱能量,这样发光的现象叫做下转换发光。
对于下转换发光由外界光源直接作用于稀土离子。
1)使稀土离子中的电子由基态跃迁到激发态,完成高能级电子的排布,如图(1)所示,2)由某基团或离子等吸收高能光子后通过非福射他豫将能量传递给较低能级的稀土离子,使稀土离子中的电子由基态跃迁到激发态,如图(2)所示;另外,在1966年,在研究钨酸镱钠玻璃时,意外发现,当基质材料中掺入Yb3+离子时,Er3+、Ho3+和Tm3+离子在红外光激发时,可见发光几乎提高了两个数量级,由此正式提出了“上转换发光”的观点。
这一小部分光致发光材料违背了斯托克斯定律,即上转换发光,它通过吸收低光子能量的长波福射转换为高光子能量的短波福射。
稀土离子可以通过激发态吸收或能量传递过程被激发至高能级而发射上转换发光,如图(3)所示。
Gound state(1)(2)(3)图中所示(1)和(2)为下转换发光过程,图(3)为上转换发光过程。
稀土上转换/下转换发光材料在众多领域具有巨大的应用价值,对其进行理论和实验的深入研究,有着重要的意义。
稀土荧光粉制备方法高温固相反应法: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境,有利于反应物离子间的互扩散,有利于产物的晶化。
是目前合成上转换材料的主要方法之一。
喷雾热解法:是将与产物组成相应的原料化合物制成溶液或胶体,在超声振荡作用下雾化成气溶胶状的雾滴,雾滴用惰性或还原性气体载带到高温热解炉后迅速发生溶剂蒸发、溶质沉淀、干燥和热解反应,得到烧结致密的微米级粉体。
燃烧法:是在外加热的辅助下,将原料溶液蒸发、干燥、固化,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。
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:是在制备复合金属氧化物或含氧酸盐时,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。
应用a、以氨水为沉淀剂,制备出性能良好的Er3+:Y2O3上转换发光纳米粉。
b、以EDTA为螯合剂,合成纳米级Ho3+、Yb3+共掺杂的NaYF4上转换荧光材料。
c、以分子束外延法,在CaF2的基片上形成掺有Er3+的LaF3薄膜。
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。
应用:合成了多种上转换材料:NaYF4:Ho3+、Tm3+、Yb3+,YLiF4:Er3+、Tm3+、Yb3+,KZnF3:Er3+、Yb3+等溶胶—凝胶法:是指在低温下将无机盐或金属醇盐溶于水或有机溶剂形成均质溶液,溶质与溶剂发生水解或醇解反应,反应产物聚集成1nm左右的粒子并形成溶胶,溶胶经蒸发干燥转变为具有一定空间结构的凝胶,然后经过热处理或减压干燥获得最终产物。
基质的选择众所周知,稀土发光材料的种类繁多,可粗略的按稀土在发光材料中作用的不同而分为两大类:第一类是稀土离子作为激活剂掺杂入晶体材料,而基质可以是稀土化合物或者非稀土化合物,可作为激活剂的稀土离子可以是三价的Eu3+、Tb3+、Dy3+和Sm3+等,也可以是二价的Eu2+,而Nd3+、Er3+、Tm3+、Ho3+、Pr3+、和Yb3+常作为上转换发光材料的激活离子或敏化离子,稀土离子的类型对最终的发光特性具有决定性作用;第二类是如La2O3、Y2O3、Gd2O3等包含稀土离子的化合物可以直接作为基质材料,同时还包括稀土与过渡元素共同组成的化合物。
一般就上转换而言,选用的基质可大概分五种:氟化物、含氧化合物、氟氧化物、含硫化合物和卤化物等。
其中氟化物NaYF4做基质,是目前已知的上转换发光效率最高的基质材料,特别是对于掺杂Yb3+—Er3+、Yb3+—Tm3+的体系而言。
稀土离子掺杂上转换材料的研宄主要集中在氟化物(声子能量较低,约200cm-1中)[4],氧化物材料具有较氟化物高的声子能量和低的上转换发光效率,但具有较好的化学稳定性和机械强度[5]。
结合氟化物声子能量较低的特点和氧化物稳定的物理化学特性,氟氧化物作为上转换发光材料近年来受到研究者的青睐。
含氟化物:氟的电负性强,几乎能与所有的元素除(He、Ne)外发生化学反应,并且形成氟化物的结构可以从AF型到A a B b F c型。
近年来,稀土离子掺杂的碱土氟化物(如CaF2、SrF2和BaF2)、镧系三氟化物(如LaF3、YF3和LuF3等)和三元镧系氟化物(如A x Ln y F z(A=Li,Na,K;Ln=Y,Gd,Dy-Lu、B x Ln y F z(B=Ba,Sr;Ln=Y,Gd)等)纳米和微米晶等已经被成功地制备。
这些常见的的氟化物的制备方法大多数,是上面提到过的如溶液法、水热法、溶胶凝胶法、共沉淀法等。
含氧化物:在21世纪后引起研究者注意,如YVO4、YAlO3、SrAl4O7、KLn(WO4)2等晶体已经被广泛研究。
常见的粉末基质以氧化物为主,如TiO2、ZnO、Al2O3、ZrO2和Ln2O3(Ln=Y,Gd,Lu)等。
含氟氧化物:近年来氟氧化物比较热门。
比如qin[6]等人利用溶胶凝胶法合成稀土离子Yb/Er/Tm掺杂的LaOF材料实现多色可调。
Cao[7]等人首次制备了YOF:Yb,Er/YOF核壳结构,此结构具有单色性好的上转换红光发射。
Song[8]等人利用模版辅助的溶胶凝胶法合成了Yb/Er掺杂LnOF(YOF,GdOF,LaOF)样品,并得到了可调颜色的发射。
A.Speghini[9]等人采用共沉淀法制备了Yb3+/Er3+/Tm3+掺杂的Gd4O3F6纳米晶,并实现了上转换白光发射。
J.A.Capobianco利用热分解法合成了Yb3+/Er3+掺杂的KY3F10纳米晶。
稀土发光材料的基质还可以分为稀土钒/钼酸盐基质。
综上所述,优质的基质应具备以下几种性质:在于特定波长范围内有较好的透光性,有较低的声子能和较高的光致损伤阈值。
此外,为实现高浓度掺杂基质与掺杂离子应有较好的晶格匹配性。
其中,钒酸盐和钼酸盐基质因为具备优异的性质得到了广泛的关注。
钒酸盐基质材料无机钒酸盐类化合物在光学晶体和荧光粉方面具有广泛研究和实用价值。
钒酸盐的基本结构为VO n配位多面体,其中包括四面体、四方锥、三角双锥、八面体等。
还有的钒酸盐是通过两种或两种以上VO n配位多面体通过共顶点、共棱甚至共面等方式连接在一起。
多面体的配位多样性和复杂多变的连接方式以及钒的可变价特性,决定了钒酸盐具有十分丰富的结构类型和物化性质。
此外,钒酸盐发光材料因其在紫外照射下有稳定的发光效率,而且VO基团由于电荷转移带的存在使其在紫外和可见光区域有很强的吸收,所以钒酸盐化合物常作为实现上转换和下转换发光的基质材料。
另一种钒酸盐系列M2V2O7(M=Zn,Ca,Sr,Ba)同样具备突出的特点,Nakajima等人[11]研究了该系列钒酸盐的结构特征,发现随着金属阳离子的变化,该体系的钒酸盐结构存在较大的差异。
在该体系的结构中,VO4四面体与氧原子相连形成VO4二聚体,且随着阳离子半径的减小,相邻的VO4二聚体之间的距离也减小,其中Ca2V2O7中VO5立方锥是共边连接的。
随着阳离子半径的进一步减小,VO4四面体的扭曲度也会增加。
此外,该体系的钒酸盐在紫外和可见区域有较强的吸收峰,因此可以考虑作为下转换发光的基质材料,并研究晶体结构对发光的影响。
钼酸盐基质材料化合物MR2(MoO4)4(M是二价碱金属离子,R是三价稀土离子)属于双碱土金属镧系钼酸盐,随着碱土金属或稀土离子半径的变化,该系列化合物可以变为四方晶系或单斜晶系结构。
该特殊的结构性能使稀土离子激活的MR2(MoO4)4发光材料得到了广泛的关注,尤其是稀土掺杂BaLn2(MoO4)4(Ln=La,Gd)的发光性能研究。
在1988年,Keller和Blasse[12]就讨论了不同稀土离子(Eu3+,Tb3+,Pb2+,Bi3+)掺杂BaLn2(MoO4)4(Ln=La,Gd)的发光性能的特点并与相关材料进行对比自从Zhao等人[13]研究了BaGd2(MoO4)4的详细晶体结构后,该材料在多个领域都起到了关键性的作用对样品进行表征稀土发光材料有以下表征手段,扫描电子显微镜(SEM)是对样品的形貌进行分析。
X射线粉末衍射法(X-ray diffraction,XRD)通过对样品进行X射线衍射,分析其衍射图谱,获得材料的成分、材料内部原子或分子的结构或形态等信息的研究手段。
傅立叶变换红外光谱(FT-IR)是通过测量干涉图和对干涉图进行傅里叶变化的方法来测定红外光谱。
红外光谱的强度h(δ)与形成该光的两束相干光的光程差δ之间有傅里叶变换的函数关系。
漫反射光谱是一种不同于一般吸收光谱的在紫外、可见和近红外区域的光谱,与物质的电子结构有关,可用于研究发光材料对不同波长范围内光的响应程度,催化剂表面过渡金属离子及其配合物的结构和配位对称性等;还可以用于光催化研究中催化剂光吸收性能的测定等。
荧光分析是指利用物质在紫外光照射下产生荧光的特性及其强度进行物质的定性和定量的分析。
对于稀土掺杂的无机非金属发光材料来说,为了系统的研究其发光性能和发光机理,荧光光谱分析是必不可少的表征手段,主要通过荧光分光光度计绘制出试样的荧光激发光谱和荧光发射光谱,并与已知物质的两种光谱进行比较,从而鉴定所含成分。