参考文献 14

致  谢 15

1  前言

1.1  研究背景

众所周知，稀土元素目前已成为光学高新材料的原料宝库，其实，人们早已把目光投向了这一宝库。正因为其巨大的潜在应用价值愈来愈受到广泛的关注，各国科研人员都正致力于开发和改进稀土发光材料，其又被称为21世纪的战略元素。不同稀土元素之间的性质十分类似，稀土元素的发现也都比较偶然，因为它们都是以氧化物的形态存在于那些稀少的矿石中，起初并不容易提炼。在过去土可以作为对氧化物的称呼，因此这类稀少的氧化物就被人们称为稀土[1]。

在元素周期表中，稀土元素是指15 个镧系元素（原子序数57 -71 ）再加上钪(Sc)和钇(Y)，共17个。其中，镧系元素分别是镧(La)，铈(Ce)，镨(Pr)，钕(Nd)，钷(Pm)，钐(Sm)，铕(Eu)，钆(Gd)，铽(Tb)，镝(Dy)，钬(Ho)，铒(Er)，铥(Tm)，镱(Yb)，镥(Lu)。我们常说的稀土发光材料既可以指把稀土元素作为激活剂、敏化剂、共激活剂和掺杂剂的发光材料，又可以指作为发光材料的基质部分[1]。

稀土发光材料优点很多，①它的发光谱的谱带窄，获得的色光的纯度高；②这类材料物理化学性能十分稳定，抗干扰能力强；③它发射光谱的范围广，能够发射从紫外光谱到红外光谱之间的多种光谱；④稀土发光材料寿命相对较长。源.自|优尔,:论`文'网www.youerw.com

全球稀土资源并不丰富，经勘测，全球稀土氧化物储量大约有6200万吨，但中国就占到了近80%，可见我国稀土资源相对较为丰富。虽然我国稀土资源储备量十分丰富，但是多年以来，我国只是对外廉价地出口稀土资源。鉴于此，着力提升稀土材料尤其是发光材料的研究进程以及发展稀土材料精加工业，在我国具有十分重要的意义。

1.2  稀土发光材料的应用

稀土元素发光材料的优势如上所述，十分明显。近年来稀土发光材料的应用领域越来越大，广泛应用于稀土节能灯、电视显象管、计算机显示器、商品防伪以及转光农膜等众多领域。

节能灯[2]  地球上的能源日渐枯竭,节能已经成为社会普遍关注的话题。众所周知，前几年普通的白炽灯在我国应用十分广泛，然而随着稀土节能灯的应用，白炽灯已渐渐退出了历史舞台。目前许多商店、酒店里出现了大量的节能灯，其实，通过红、绿、蓝这三种基色组合就能够发出白光或者其他多种色光。我们所常见的灯光是分别由掺杂Eu3+的发红光、Eu2+的发蓝光以及Tb3+和Ce3+的发绿光的三种荧光粉发出的。据计算，一盏只有11瓦的稀土节能灯和一盏60瓦的白炽灯发出光相近，由此可见稀土节能灯效果十分显著。夜间的路灯是一种高压汞灯，在它的灯壳上涂了掺杂了铕(Eu)的YVO4，从而发出明亮的照明灯光。

彩电显象管  计算机显示器[3]  目前，彩电显象管和计算机显示器中的红粉用到的大多是铕(Eu)激活的Y2O2S:Eu磷光体。但是彩电显像管红粉中的铕(Eu)含量会相对低一点。计算机显示器中的绿粉采用的是Tb3+激活的稀土硫氧化物Y2O2S:Tb,Dy和Gd2O2S:Tb,Dy，对于彩电显象管，采用的绿粉则是铽(Tb)激活的钇铝石榴石(Y3Al5O12:Tb)和钇铝钆石榴石(Y3(Al,Ga)5O12:Tb)。

包装防伪  田君[4]等人研发出了一种含铕(Eu)的有机络合物，当受到紫外线照射时，掺入此种荧光粉的油墨能够发出亮红色的光，用这一技术可以做成商品包装盒的商标以及防伪标志。稀土荧光技术可以和激光防伪技术一起使用，这样可以更好地发挥出稀土荧光材料的优点，这一联合使用的方法已被广泛应用于票据、证件、商标、药品以及食品等的防伪。在紫外线的照射下，稀土有机络合物不仅发光单色性好，而且光热稳定、也不容易老化，很容易扩散到多种溶剂以及有机材料里面，正因为如此才使得稀土防伪油墨得以制成。