稀土納米發(fā)光材料

1、電子信息材料報告姓名崔立瑩子41230179班級材料1206稀土納米發(fā)光材料崔立瑩（北京科技大學(xué)材料1206 41230179 ）摘要：隨著科技的迅猛發(fā)展， 稀土納米材料在近幾年得到廣泛應(yīng)用。 稀土納米發(fā)光材料作為 一種重要的稀土納米材料， 與體相發(fā)光材料有著明顯的區(qū)別。 本文著重介紹了稀土納米發(fā)光 材料的定義、制備、應(yīng)用以及研究前景。關(guān)鍵詞：納米；稀土；材料1、稀土納米發(fā)光材料的定義納米材料作為新興材料種類，近些年來研究進(jìn)展頗豐。納米發(fā)光材料是指顆 粒尺寸在1100 nm的發(fā)光材料，它包括純的和摻雜離子的納米半導(dǎo)體復(fù)合發(fā)光 材料和具有分立發(fā)光中心的摻雜稀土或過渡金屬離子的納米發(fā)光材料。所謂稀

2、土納米材料，即稀土摻雜無機(jī)納米材料的優(yōu)良光學(xué)性能 （如熒光壽命 長、光譜線寬窄、可調(diào)諧熒光發(fā)射波長等）及其在熒光生物標(biāo)記等方面的潛在應(yīng) 用，已經(jīng)引起了國內(nèi)外學(xué)者的普遍關(guān)注，有望成為替代分子探針的新一代熒光生 物標(biāo)記材料1。稀土發(fā)光材料的種類繁多，可以按照不同的方式進(jìn)行分類，若按發(fā)光材料中 稀土的作用分類，可以分為兩類：1 .稀土離子作為激活劑在基質(zhì)中作為發(fā)光中心而摻入的離子稱為激活劑。以稀土離子作為激活劑的發(fā)光體是稀土發(fā)光材料 中最為重要的一類。2 .稀土化合物作為基質(zhì)材料常見的可作為攘質(zhì)材料的稀七化合物有Y 2。3、La 2 0 3和Gd 2 0 3等。2、稀土納米發(fā)光材料的制備2為了制備具

3、有良好發(fā)光性能的發(fā)光粉，人們嘗試了各種方法。而隨著交叉學(xué) 科的發(fā)展和新技術(shù)的出現(xiàn)，發(fā)光材料的合成面臨著不可多得的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，各種 制備發(fā)光粉的方法更是層出不窮，各以其獨(dú)特優(yōu)點為發(fā)光材料的發(fā)展發(fā)揮著巨大的作用。目前，納米稀土發(fā)光材料的制備方法中應(yīng)用較為廣泛的有以下幾種：溶膠-凝膠法、共沉淀法、微乳液法、燃燒法、水熱法等。.溶膠一凝膠法溶膠一凝膠法是以金屬醇鹽或其他金屬無機(jī)鹽作為前驅(qū)體 ，溶于溶劑中形成 均勻的溶液，再加入各種添加劑如絡(luò)合劑、催化劑等，在適合的溫度和pH值條件 下，溶液中的溶質(zhì)發(fā)生水解、聚合等化學(xué)反應(yīng)，首先生成溶膠，進(jìn)而生成具有一定 空間結(jié)構(gòu)的凝膠，然后經(jīng)過熱處理，在較低溫度下制備

4、出各種無機(jī)材料或復(fù)合材 料的方法。.共沉淀法共沉淀法是在含有2種或2種以上金屬離子的多元體系溶液中加入沉淀劑， 得到各種成分均一沉淀的方法。得到的沉淀物經(jīng)分離沉降，然后經(jīng)過干燥，再在不 同的溫度下灼燒便得到納米發(fā)光材料。.噴霧干燥法噴霧干燥法是用噴霧器將金屬鹽溶液噴入熱風(fēng)中，使溶劑迅速蒸發(fā)從而析出 金屬鹽的超細(xì)微顆粒。.燃燒法用傳統(tǒng)的方法制得的產(chǎn)品極大地影響制燈后熒光粉的二次特性，所以燃燒法 是在某些方面不足的基礎(chǔ)上發(fā)明的又一新方法。用這一方法 ，制得產(chǎn)品熒光粉已 延伸到藍(lán)紫區(qū)域，能有效的吸收藍(lán)紫光，可見它制得的產(chǎn)品有明顯的優(yōu)勢。3、稀土納米材料的應(yīng)用稀土納米發(fā)光材料顆粒尺度通常小于激發(fā)或發(fā)射

5、光波的波長，因此光場在微粒范圍內(nèi)可以近似為均勻的，不存在對廣播的限域作用引起的微腔效應(yīng)， 對超細(xì) 顆粒而言，尺寸變小，比起表面積亦顯著增加，產(chǎn)生的表面態(tài)密度。這兩方面的 綜合作用使稀土納米發(fā)光材料表現(xiàn)出很多獨(dú)特的性質(zhì)，將更有利于發(fā)現(xiàn)新的發(fā)光 材料。納米稀土發(fā)光材料可廣泛應(yīng)用于發(fā)光、顯示、光信息傳遞、X射線影像、激光、閃爍體等領(lǐng)域；稀土納米熒光探針可應(yīng)用于模型分析物、核酸、離子及疾病 標(biāo)志物的異相和均相檢測等方面。福建物構(gòu)所中科院光電材料化學(xué)與物理重點實驗室陳學(xué)元研究小組編寫的 稀土納米發(fā)光材料：從基礎(chǔ)到生物應(yīng)用一書，從最基本的稀土光譜學(xué)入手，深入淺出地闡述了稀土納米熒光標(biāo)記材料控制合成、表面化

6、學(xué)、發(fā)光物理及其生 物醫(yī)學(xué)應(yīng)用等方面的最新研究進(jìn)展，尤其對月中瘤標(biāo)志物的體外檢測和月中瘤組織的 多模態(tài)生物成像等進(jìn)行了重點闡述， 不僅全面總結(jié)了已有的文獻(xiàn)工作，還根據(jù)該 小組以往的研究成果對稀土納米熒光探針的未來發(fā)展方向和趨勢進(jìn)行了深入探 討，提出了自己的獨(dú)到見解。該著作有望加深國內(nèi)外同行對稀土納米熒光探針的 認(rèn)識，同時也對未來多功能稀土納米熒光生物探針的設(shè)計、開發(fā)以及稀土資源的 高值利用等研究具有重要的學(xué)術(shù)意義。4、稀土納米材料的研究前景稀土納米發(fā)光材料是納米材料中很重要的一類，因其具有同樣材質(zhì)的宏觀大。 物體不具備的新的物化特性，近年來日益受到重視，并已開始應(yīng)用于許多高科技 功能材料，因此

7、具有廣泛的應(yīng)用前景，其中通過多種制備方法的復(fù)合是合成摻稀 土納米發(fā)光材料發(fā)展方向之一，因各種制備方法各有優(yōu)缺點，將各種方法優(yōu)化組 合可以揚(yáng)長避短，納米材料的表面效應(yīng)是材料的重要結(jié)構(gòu)特性，因此如何對納米 材料進(jìn)行表面修飾需要進(jìn)一步探索，探索和建立稀土納米發(fā)光材料的理論體系， 如顆粒尺寸對光學(xué)性能的影響有待給出定量的解釋，微結(jié)構(gòu)變化與熒光特性、摻 雜離子類別、基質(zhì)材料的組態(tài)、制備方法等的關(guān)系需要深入的探討，在材料的實用化方面，必須解決的，關(guān)鍵問題是如何提高納米發(fā)光材料的穩(wěn)定性及提高它的 發(fā)光亮度3?？傊?稀土納米發(fā)光材料是一類具有廣泛應(yīng)用前景的材料 ，無論在理論上還 是實用化方面均需要深入的研究，

8、隨著這些研究的深入，此類納米材料將在更廣 泛的領(lǐng)域內(nèi)得到應(yīng)用。隨著場發(fā)射（FED）和等離子體（PDP）發(fā)光顯示技術(shù)的發(fā)展, 對熒光粉的粒度分布大小、穩(wěn)定性、發(fā)光效率、發(fā)光亮度以及導(dǎo)電性等提出了更 高的要求，由于納米發(fā)光材料顯示了許多奇特的性能，因而它極有希望成為下一 代的新型發(fā)光材料，但同時也向我們提出了許多挑戰(zhàn)。在制備方面，盡管采用多種 物理或化學(xué)方法制備出不同尺寸、不同結(jié)構(gòu)和不同組成的納米發(fā)光材料，但仍需開展更深入細(xì)致的工作。這些工作主要包括如何制備高質(zhì)量、高亮度、分散均勻、 無團(tuán)聚、穩(wěn)定存在和晶形及粒度大小分布可控的稀土納米發(fā)光粉體材料；如何將所獲得的納米粒子、納米線、納米管、納米棒等一維稀土發(fā)光材料組裝成發(fā)光薄 膜或有序陣列等發(fā)光器件，等等。在理論方面，需要深入地研究表面界面效應(yīng)和小 尺寸效應(yīng)所造成的不同于體相材料的光譜特性；需要弄清楚激活劑和缺陷在納米 顆粒的表面、界面和次級相間中的分布；需要理解能量的傳遞機(jī)制和電子-聲子的 相互作用等問題。在應(yīng)用方面，必須解決稀土納米發(fā)光材料穩(wěn)定性不高和發(fā)光亮 度不大等關(guān)鍵問題；并發(fā)展新型稀土納米發(fā)光材料4 o參考文獻(xiàn):百度百科“稀土納米發(fā)