稀土磷酸鹽熒光材料的研究.pdf

1、稀土元素具有獨特的電子層結(jié)構(gòu)，因而被廣泛應(yīng)用為熒光(發(fā)光)材料。稀土發(fā)光材料的優(yōu)點在于其吸收能力強(qiáng)，轉(zhuǎn)換率高，特別是在可見光區(qū)域具有很強(qiáng)的發(fā)射能力，且物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，稀土磷酸鹽是其中的一個重要的研究體系并已經(jīng)應(yīng)用于照明工業(yè)。
　　 本論文首先綜述了稀土磷酸鹽熒光材料的性質(zhì)和常見合成方法，同時也概括性地討論了納米熒光材料的主要種類、特點、制備方法以及改進(jìn)的主要途徑。然后，圍繞著怎樣進(jìn)一步增強(qiáng)稀土磷酸鹽的熒光強(qiáng)度、降低其生產(chǎn)成本、

2、研制熒光可調(diào)節(jié)的材料，并拓展稀土磷酸鹽在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍等幾個重要主題來介紹我們的工作。具體來說可分為以下幾個部分：
　　 (1)選用LnPO4(LnPO4=LaPO4：Ce，Tb)作為研究體系探索了增強(qiáng)納米稀土磷酸鹽的發(fā)光強(qiáng)度的新方法。實驗結(jié)果表明，納米顆粒通過自組裝可以大幅度地提高其熒光效率。與分散存在的納米顆粒相比，一維線性自組裝體的量子熒光產(chǎn)率從組裝前的21％上升到了組裝后的80％，這一數(shù)值已經(jīng)很接近于體相材料的相

3、應(yīng)數(shù)值。同時材料的發(fā)光壽命也得到了相應(yīng)的延長。一般來講，由于存在著大量的表面態(tài)物質(zhì)，納米熒光材料的發(fā)光性能往往弱于相應(yīng)的體相材料，從而限制了納米熒光體的發(fā)展，而此定向自組裝方法能夠既簡便又有效地增強(qiáng)納米稀土磷酸鹽的發(fā)光強(qiáng)度。
　　 (2)利用發(fā)光照明行業(yè)中最常用的兩種發(fā)光材料——綠色的LnPO4(LnPO4=LaPO4：Ce，Tb)和紅色的Y2O3：Eu，設(shè)計合成了新型的發(fā)光可調(diào)的Y2O3：Eu—LnPO4核—殼結(jié)構(gòu)。通過調(diào)節(jié)核

4、層和殼層的相對厚度比例，我們可以方便地調(diào)節(jié)核—殼結(jié)構(gòu)顆粒在受到紫外激發(fā)時所發(fā)射出復(fù)合光的顏色，而且每個單一的核—殼結(jié)構(gòu)顆粒都能夠相對均一地發(fā)出可調(diào)的復(fù)合色光，這一特征已通過光致發(fā)光激發(fā)、熒光光譜、激光共聚焦等多種實驗手段來共同確定。我們認(rèn)為，新型的核—殼結(jié)構(gòu)可以為設(shè)計和制造發(fā)光可調(diào)的熒光體提供一種全新的途徑。
　　 (3)在核—殼結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探索降低稀土磷酸鹽熒光材料生產(chǎn)成本的新途徑。LnPO4較高的生產(chǎn)成本主要是由生產(chǎn)