毕业论文课题相关文献综述

文献综述

1.发光材料的研究现状

现今，材料、信息和能源已成为21世纪的三大支柱。而发光材料作为人类生活中最为重要的材料之一，有着不可忽视的地位。随着科学技术的不断进步与发展，发光材料广泛运用于工作、生活、娱乐等各个领域。从20世纪70年代开始，科学家们发现将稀土元素掺入发光材料，到现在研究到稀土掺杂的纳米发光材料具有独特和优异的光学性能，发光材料的研究在不断地深入发展[1]。

根据不同材料的发光特性，发光材料可分为光致发光材料、阴极射线发光材料、电致发光材料、辐射发光材料、热释发光材料和光释发光材料。光致发光材料又分为无机光致发光材料和有机光致发光材料两类。

无机光致发光材料由基质和激活剂组成，其中基质是不发光的物质，但是在基质中加入少量原子或离子后，被称作激活剂的原子或离子被结合到基质的晶格中，引起某个中心的激活而发光[2]。而有机物的发光是分子从激发态回到基态产生的辐射跃迁现象[3]。阴极射线发光材料主要用于制造显示用荧光粉，可以用来制造电视机、示波器和计算机等各类显示器和荧光屏。起初是用YVO4:Eu3 主要作为一种阴极射线发光材料用于彩色显像管，之后被更好的阴极射线发光材料Y2O3:Eu3 以及Y2O3S:Eu3 所代替[4]。电致发光材料可利用电致发光原理制成等离子显示板,辐射发光材料则可应用在一些研究设备上[5]。某些发光材料起初在较低温度下被激发，激发停止后，发光很快就消失，当温度升高时，其发光强度又逐渐增强，这种现象称为热释发光（简称热释光）。光释发光与热释发光的机制相类似，不同的是发光材料是在长波长光的作用下，使被陷阱捕获的电子释放到导带，然后与电离中心复合而发光。

我国是稀土资源大国，稀土发光材料的发展前景广阔。不过，就目前稀土发光材料在绿色照明方面的发展而言，与国际水平相比，还存在很大的差距。

2.无机发光材料的制备方法

随着发光材料的发展，发光材料的合成面临了诸多的机遇和挑战。无机发光材料的主要合成方法有高温固相反应法、溶胶-凝胶法、沉淀法、燃烧法[6]、水热法、喷雾热解法、熔盐合成法等。

高温固相反应法是一种传统的合成方法，其反应通常包括以下步骤[7]：（1）固相界面如原子或离子跨过界面的扩散；（2）原子规模的化学反应；（3）新相成核；（4）通过固相的运输及新相的长大。此反应法合成的粉体虽发光效率高，但颗粒尺寸大，粒径分布不均匀且容易团聚，形貌不易控制。溶胶-凝胶法是在高纯、低温、缓和和可控速反应条件下进行的，可使稀土离子在玻璃基质中进行高浓度均匀掺杂，并且提高材料的发光强度，减小浓度猝灭，是合成纳米发光材料的重要方法之一[1,8]。沉淀法是通过溶质从均匀溶液中析出沉淀来制备无机和有机粉体的方法。燃烧法是通过前驱物的燃烧从而合成的一种方法，应用于荧光粉的制备是近20年开始的。水热法是指在密闭体系中，以水为介质，加热至一定温度时，在水自身产生的压强下，体系中的物质进行化学反应，产生新物相或新物质的方法。喷雾热解法采用液相前驱体的气溶胶过程，可使溶质在短时间内析出，兼具传统液相法与气相法的诸多优点，如产物颗粒之间组成相同、粒子为球形、形态大小可控等。

熔盐法作为一种简单易行、可重复性高的制备具有原始形态无机材料粉体方法[9]，与传统的高温固相反应法等方法相比主要具有以下几方面优点[10]: