稀土發(fā)光材料的制備方法分析

肖姝萌

稀土發(fā)光材料的制備方法分析

肖姝萌

（湖南省長沙市南雅中學(xué) 湖南長沙 410129）

稀土發(fā)光材料是實現(xiàn)稀土資源利用的重點(diǎn)領(lǐng)域，對于促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重大的意義，我國稀土資源豐富，在短時間內(nèi)得到了迅速的發(fā)展，各類制備方式已經(jīng)逐漸成熟。本文主要針對稀土發(fā)光材料的特性、制備方法進(jìn)行分析。

稀土發(fā)光材料；制備方法；分析

引言

稀土材料是指元素周期表中的鈧、釔、瀾系元素共17種。我國是世界上稀土元素最豐富的國家，這也就意味著我國在稀土材料的發(fā)展上具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。稀土配合物作為有機(jī)、無機(jī)、生物發(fā)光的重要材料，它有著一定的理論研究價值和應(yīng)用價值。我們應(yīng)將理論研究價值轉(zhuǎn)移到經(jīng)濟(jì)價值上。隨著科技的進(jìn)步，學(xué)界開始將稀土發(fā)表材料應(yīng)用到顯示、照明、信息產(chǎn)業(yè)中去。

1 稀土發(fā)光的性質(zhì)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求

稀土元素有其獨(dú)特的原子結(jié)構(gòu)，它的配位數(shù)選擇范圍多，所以稀土的晶體結(jié)構(gòu)也是多樣化的。稀土元素電子層的特殊性使它可以將吸收到的能量轉(zhuǎn)化為光能。利用這一性能可以用稀土材料來制造電子屏幕的顯示屏和熒光燈。根據(jù)稀土激發(fā)光源的的發(fā)光材料的不同，自1973年世界能源危機(jī)之后，各個國家開始著手開展節(jié)能能源產(chǎn)業(yè)研究。于是就有了利用三基色熒光材料制作的三基色熒光燈。1973年在稀土三基色熒光燈被制造出來之后，各種規(guī)格的熒光燈也應(yīng)運(yùn)而生。在人們的生活水的提升下，科技也在日益發(fā)展，彩電的清晰度要求也越來越高。稀土發(fā)光材料與非稀土發(fā)光材料相比，顯色性和光色要更高，因此近些年來稀土材料被應(yīng)用的越來越多。

2 稀土材料的制作方法

2.1 高溫固相法

高溫固相法就是將原材料按照一定比例融合，加入一定量的助熔劑，再經(jīng)過高溫、洗滌、烘焙、焙燒、篩選之后得到產(chǎn)品。這是一種經(jīng)典的合成方式，不但制作工藝可靠，而且形成的晶體結(jié)構(gòu)也非常好。但是由于高溫固相法合成溫度高，還原時間比較長，半成品需要冷卻的時間相對很長，產(chǎn)物也硬度很大，其粉末狀的產(chǎn)物更加實用，所以在使用之前還必須進(jìn)行研磨，但是經(jīng)過研磨，產(chǎn)物與原產(chǎn)物相比亮度減低，而且這樣的方法很不經(jīng)濟(jì)，所以還需要研究出一步降低溫度的方法，同時尋找無污染超細(xì)加工技術(shù)。

2.2 溶膠-凝膠法

近幾年來出現(xiàn)了一種化學(xué)合成的新制作方法--溶膠-凝膠法。這種方法近年來越來越受到人們的重視。這個方法的制作過程是多種多樣的。它可以在原配料的基礎(chǔ)上加入尿酸等化學(xué)成分物質(zhì)，用此調(diào)節(jié)pH值，生成沉淀物，然后通過離心將其中的沉淀物分離出來，最后經(jīng)過高溫灼燒成粉末。溶膠-凝膠法生產(chǎn)出來的產(chǎn)物粒徑小、顆粒均勻、純度高、發(fā)光性也特別好。這種技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在了納米技術(shù)中。

2.3 燃燒法

燃燒法是在一種一個燃燒合成的反應(yīng)中，反應(yīng)物達(dá)到放熱反映的點(diǎn)火溫度時，用該種方法點(diǎn)燃，然后放熱達(dá)到點(diǎn)火溫度，循環(huán)往復(fù)即可得到最終的產(chǎn)物。

2.4 氣象反應(yīng)法

這種方法主要應(yīng)用在稀土混雜的氧化物磷光材料的制作中，實踐顯示，這種方法所制備出來的顆粒物尺寸可控，狀態(tài)為球狀形態(tài)。氣相反應(yīng)法所制備出的稀土摻雜材料純度高，比較適合制作實驗研究所需要的高純粉末。

2.5 水熱法

水熱法是在固定的一個實驗容器里，用水溶液作為底物，通過反應(yīng)溫度不斷升高，在反應(yīng)的過程中產(chǎn)生高壓形成無機(jī)合成和材料制備。技術(shù)加以改造將成為一種非常有前景的制備方法。

2.6 微波熱合成法

這是一種新的制備方法，制備出來的材料顆粒細(xì)、分布均勻、顏色也很好。它是通過把原材料按照比例混合研磨，裝在特定的容器里，在微波爐中加熱，出來經(jīng)過簡單的處理就是成品了。但是微波爐產(chǎn)量低，容易容進(jìn)雜質(zhì)。

3 稀土發(fā)光材料有著廣闊的發(fā)展前景

我國是個地大物博的國家，在發(fā)展稀土應(yīng)用方面有著很好的資源優(yōu)勢，我國稀土資源豐富，品種非常齊全。我國不僅在儲存產(chǎn)量或者出口量，都有著舉足輕重的地位。雖然我國稀土材料產(chǎn)業(yè)在短時間內(nèi)得到了迅速發(fā)展，但是不可否認(rèn)的是，我國稀土材料加工技術(shù)還不是很完善，在稀土深加工方面還相對落后，在下一階段下，需要在稀土發(fā)光材料的表面裝飾、高分辨率光譜開展研究，探索建立納米稀土發(fā)光材料的基本理論體系、研究新的稀土發(fā)光制備方法、納米技術(shù)。同時，稀土發(fā)光與過渡金屬離子摻合的納米發(fā)光材料也開始收到人們的重視。在進(jìn)入到新世紀(jì)以來，照明光源更新速度更快，有些經(jīng)過了很長時間的應(yīng)用仍然受到人們的關(guān)注，將稀土發(fā)光材料與之結(jié)合起來可以促進(jìn)照明光源產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

4 結(jié)語

本文針對稀土發(fā)光材料的制備進(jìn)行了分析，并總結(jié)了我國在稀土發(fā)光材料的現(xiàn)狀，結(jié)果顯示，稀土發(fā)光材料成為了我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡闹匾牧?，并將在新能源、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域表現(xiàn)出巨大的發(fā)展前景，這是值得人們進(jìn)行深層次研究的。

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1004-7344（2016）33-0321-01

2016-11-13