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1、2010年第4期九江學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)(總第91期)No4,2010JournalofjiujiangUniversity(naturalsciences)(SumNo91)*稀土發(fā)光納米材料發(fā)光特性的研究進(jìn)展1222郭艷艷吳杏華王殿元王慶凱(1九江學(xué)院機(jī)械與材料工程學(xué)院;2九江學(xué)院理學(xué)院江西九江332005)關(guān)鍵詞:稀土;發(fā)光;納米材料;表面界面效應(yīng);小尺寸效應(yīng)中圖分類號(hào):O48231文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-9545(2010)04-0105-(04)稀土發(fā)光納米材料是指顆粒尺寸在1~100nm的
2、稀土象稱為藍(lán)移,光譜峰值向長(zhǎng)波長(zhǎng)方向移動(dòng)的現(xiàn)象稱為紅離子摻雜發(fā)光材料。納米顆粒具有尺寸小、比表面積大、移。對(duì)于電荷遷移帶(CTB)的移動(dòng),不同文獻(xiàn)的描述十[6]3+[7]表面能高、表面原子所占比例大等特點(diǎn),因而表現(xiàn)出小尺分矛盾。張吉林等在納米LaPO4!Eu中、Yoo等和[8]3+寸效應(yīng)、表面/界面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、量子限域效應(yīng)莊衛(wèi)東等在納米YO!Eu中均發(fā)現(xiàn)CTB紅移,然而23等。受這些特性的影響,稀土發(fā)光納米材料表現(xiàn)出許多不[9]3+吳春芳等在GdPO4!Eu納米棒中觀察到CTB藍(lán)移,張同于體相材料的物理和化學(xué)特性,從而影響了稀土摻雜離思遠(yuǎn)等[10]在納米YOS
3、!Eu3+中也觀察到CTB藍(lán)移,并22子的發(fā)光特性和發(fā)光動(dòng)力學(xué)性質(zhì),如電荷遷移帶、發(fā)射光通過計(jì)算認(rèn)為與質(zhì)心移動(dòng)、晶場(chǎng)劈裂有關(guān)。呂少哲等[11]譜、發(fā)光效率和強(qiáng)度、熒光壽命、能量傳遞速率、濃度猝在納米YSiO!Eu3+中發(fā)現(xiàn)CTB位置與監(jiān)測(cè)的發(fā)射波長(zhǎng)227滅和溫度猝滅、光誘導(dǎo)發(fā)光等。有關(guān),且不同波長(zhǎng)紫外(UV)光激發(fā)時(shí)發(fā)射光譜相對(duì)強(qiáng)稀土發(fā)光納米材料在多個(gè)領(lǐng)域展示出誘人的應(yīng)用前度存在顯著變化,他們認(rèn)為是Eu3+離子在基質(zhì)中局域環(huán)景。例如:納米級(jí)稀土熒光粉能夠顯著改善涂屏的均勻[12]境不同造成的。更有趣的是,張家驊等在納米Lu2O3!性,作為等離子顯示屏(PDP)三基色熒
4、光粉,有助于提Eu3+中研究發(fā)現(xiàn)納米晶內(nèi)部Eu3+離子表現(xiàn)出CTB藍(lán)移是高清晰度和分辨率[1]。當(dāng)稀土發(fā)光納米顆粒小至50nm時(shí),3+因?yàn)榱较抻蛐?yīng),而表面Eu離子表現(xiàn)出CTB紅移是可穿透狹窄的細(xì)胞壁進(jìn)入人體組織,在特定光源照射下,因?yàn)楸砻婢Ц窕?。[2]可以清楚地探測(cè)到小亮點(diǎn)如何進(jìn)入到病變組織。透22發(fā)射光譜變化與體相材料相比,稀土發(fā)光納米材料明激光陶瓷是近年來蓬勃發(fā)展起來的一種新型激光材料,的發(fā)射光譜存在譜線寬化和峰值移動(dòng)、出現(xiàn)新發(fā)光峰、熒[13]3+以高質(zhì)量的稀土發(fā)光納米晶粒為原料,無需高能球磨,可光分支比變化等現(xiàn)象。姚罡等在納米Y2O3!Eu中,以直接
5、成型和燒結(jié),而且可顯著降低成型壓力和燒結(jié)溫度發(fā)現(xiàn)粒徑從44nm減小至12nm時(shí)發(fā)射主峰從613nm藍(lán)移[3]及保溫時(shí)間。白光LED被譽(yù)為21世紀(jì)綠色照明光源,至6129nm,但比體材料發(fā)射均表現(xiàn)為紅移,YooHS[7]3+是最具發(fā)展前景的領(lǐng)域之一。若以納米級(jí)稀土熒光粉替代等發(fā)現(xiàn)Eu紅光與橙光之比隨著粒徑減小而變小,然而宋宏偉等[14]在同一體系中卻發(fā)現(xiàn)截然相反的結(jié)果。對(duì)普通微米級(jí)熒光粉,可以降低光散射,提高LED出光效率[4]于體相YBO!Eu3+,發(fā)光主峰為591nm橙色發(fā)光,對(duì)應(yīng)10~20%,并能有效改善光色質(zhì)量。另外,稀土發(fā)光納33+57[15]3+米材料
6、還可用于太陽能電池、防偽隱形油墨等領(lǐng)域。于Eu離子DF躍遷,宋宏偉等在YBO!Eu納013歷經(jīng)十多年的研究,國(guó)內(nèi)外專家已經(jīng)在稀土發(fā)光納米米管、納米線中發(fā)現(xiàn)仍是橙色發(fā)光為主,然而YadavRS[5][16][17]3+材料中揭示出很多不同于體相材料的特殊屬性。特別是等和嚴(yán)純?nèi)A等在納米YBO3!Eu中發(fā)現(xiàn)發(fā)射譜以57近兩年,對(duì)稀土發(fā)光納米晶的發(fā)光特性研究掀起了一個(gè)新紅光為主(對(duì)應(yīng)于D0F2躍遷)。非常有趣的是,王育的高潮,本文將以摻雜Eu3+離子的稀土發(fā)光納米材料為華等人[18]在水熱法合成的納米YBO!Eu3+中發(fā)現(xiàn)UV光3例,著重介紹近幾年來取得的研究進(jìn)展,同
7、時(shí)對(duì)未來的發(fā)激發(fā)時(shí)以592nm橙色光發(fā)射為主,強(qiáng)度隨粒徑減小而減展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。小,而在真空紫外(VUV)光激發(fā)下以611nm紅光發(fā)射為1稀土發(fā)光納米材料的發(fā)光特性主,強(qiáng)度隨粒徑減小而增大。11電荷遷移帶的移動(dòng)光譜峰值向短波長(zhǎng)方向移動(dòng)的現(xiàn)當(dāng)顆粒尺寸小至5nm時(shí),表面原子占總原子數(shù)的比例*基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金(51062008)和江西省教育廳青年科學(xué)基金資助(GJJ09601)收稿日期:2010-06-13通訊作者:郭艷艷,wangdy@ustcedu?106?九江學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2010年第4期可達(dá)40%
