钼酸盐被看做一个很重要的发光基质材料是由于一般的钼酸盐都具有无毒,色调好,显色性良好并且发光效率高,色衰小的优点,同时兼具优良的耐热性、分散性等化学性质,由此钼酸盐在很多方面都被广泛应用如光电检测、新型照明、开发激发器等,并且它还可以很好的替代一些会对环境造成污染的传统无机染料。同时钼酸盐由于其结构的特殊性,可以掺杂较高浓度的稀土离子并不发生猝灭现象,并且拥有较宽的吸收带和发射带。
1。3 稀土钼酸盐发光材料的合成方法
由于发光性能与原料和合成方法以及条件都有很大关系,因此人们一直尝试通过多种合成工艺来获得高性能的发光材料,试图找到最佳的方法,与此同时还要考虑成本、设备等问题。目前主要使用的合成工艺有:高温固相法、燃烧法、气-气反应法、气-固反应法、气-液反应法、水热反应法、共沉淀法、溶胶-凝胶法、微乳液法、热分解法等
在这些方法中都存在优势与不足,因此选择合适的合成方法也就成了材料合成中很关键的一步。
1。3。1 高温固相法
高温固相法是一种传统的合成方法,从本质上看其反应的充要条件是所有参与反应的物质都必须充分接触,也就是反应是通过颗粒间的界面进行的。一般来说,要使反应物间接触的面积增大,则要增大反应物的表面积,也就是减小反应物的直径,则能让固相反应更好的进行。因此将反应物颗粒充分的研磨,让颗粒越细,以此增加其表面积,从而提高反应速率。同时高温固相法的反应速率还与一些外部因素有关,如温度、压力、添加剂等都有影响,其中压力影响最明显,适当的压力可使反应物颗粒之间的界面间距缩小,则扩散更容易发生。
通过高温固相法所得到的荧光粉具有纯度高,发光性能好,表面缺陷少,且工艺简单的优点。但保存时间长,煅烧温度高,可能会使形貌不规则也是这种方法不可忽视的缺点。
1966年时,就有报道Lange[6]等采用高温固相法制备了铝酸锶材料。
1。3。2 燃烧合成法
燃烧合成法的具体过程为:反应物和有机燃料溶解在溶液中,点燃后会发生氧化还原反应,反应发生迅速,几乎在瞬间放出大量热量,可产生高温,维持反应持续进行。
燃烧合成法与前面所介绍的高温固相合成法相比,不需要那么高的温度,并且反应更迅速,反应时间也较短,生产工艺更为简单易操作,节能。并且由于在燃烧过程中会释放出各种气体,可以使产物呈现疏松多孔的结构,且不易结块,硬度低易粉碎,所得到产物质量高等优点。但是同时燃烧合成法也存在很多缺点,由于反应过程极短,在瞬间反应剧烈,因此不可通过控制反应时间和温度来调控,可能导致产物形貌不规则等问题。文献综述
王曼琳[7]等人利用此方法成功制备了CaMoO4自激活蓝色粉体和以Eu3+为发光中心的稀土CaMoO4:Eu3+红色荧光粉。
1。3。3 溶胶-凝胶法
溶胶-凝胶法的历史要追溯到十九世纪中期,这种方法所需的合成条件相对比较温和。这种方法的工艺简单概括就是是先将一定量的螯合剂及反应原料按化学计量比溶解在溶剂中,使其形成均匀的混合溶液,然后经过一些列化学反应,如水解、缩合等反应生成单体后团聚形成了溶胶,经放置挥发后最终得到凝胶。所得到的凝胶要经过烘干、烧结等步骤最终获得所需样品。
通过溶胶-凝胶法合成发光材料的特点是所得产物颗粒均匀,粒度好,且可以到达纳米级。其实原料全部溶解在液体中,灵活多变的同时也比较容易控制。反应所需温度也比较低,就更容易进行,因此可以更好的节能。但是此方法所使用的原料成本一般较高,产量小,因此这种制备方法目前还只适用于实验室中。