稀土發(fā)光材料的制備方法

      目前，人們已經(jīng)利用溶膠－凝膠法、固相法、噴霧熱分解法和水熱合成法等合成方法制備了多種不同尺寸及形貌的稀土發(fā)光材料。

1、溶膠－凝膠法

       溶膠－凝膠法是在適當(dāng)酸堿度的條件下，將無(wú)機(jī)鹽溶于水或有機(jī)醇溶劑中形成均質(zhì)溶液，并經(jīng)過水解或醇解、縮合反應(yīng)形成大分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的溶膠，從而得到制備熒光粉的前驅(qū)體，在高溫條件下進(jìn)行煅燒得到所需產(chǎn)物的制備方法。該方法合成稀土熒光粉的特點(diǎn)是：粒徑較小，可達(dá)到納米級(jí)；反應(yīng)活性高，合成溫度低；熒光粉粒度可控，顆粒分布均勻；工藝簡(jiǎn)單；產(chǎn)品純度高；發(fā)光性能優(yōu)良等。

2、固相法

       固相法是制備稀土發(fā)光納米材料常用的方法之一。高溫固相法是在高溫條件下將固體物料混合均勻，再將混合物料放在高溫爐中進(jìn)行灼燒，使其直接參與化學(xué)反應(yīng)而得到所需產(chǎn)物的一種方法。這種方法合成的樣品顆粒的表面缺陷少，晶體質(zhì)量好，發(fā)光強(qiáng)度高，有利于大規(guī)模生產(chǎn)，但缺點(diǎn)是合成溫度高，燒結(jié)時(shí)間長(zhǎng)，顆粒尺寸大，粒度分布不均勻，發(fā)光效率不高等。稀土材料的性能取決于材料的晶體結(jié)構(gòu)及其缺陷結(jié)構(gòu)。稀土反應(yīng)物顆粒越小，其比表面積越大，反應(yīng)物顆粒之間的接觸面積也就越大，有利于固相反應(yīng)的進(jìn)行。

3、噴霧熱分解法

      噴霧熱分解法是將反應(yīng)原料與乙醇等有機(jī)溶劑混合均勻，在適當(dāng)?shù)乃釅A度條件下形成溶液或膠體，將其加入噴霧裝置中，使溶液霧化成氣溶膠，然后將其送入高溫?zé)岱纸鉅t中，反應(yīng)物發(fā)生熱分解或燃燒化學(xué)反應(yīng)的制備方法。這種方法可得到疏松的球形固體顆粒，其粒度小，顆粒大小分布均勻，發(fā)光亮度高，發(fā)光性能好，但該法能耗高，能量利用率低。

4、水熱合成法

      水熱合成法是在較高溫度下產(chǎn)生的高壓環(huán)境水體系中進(jìn)行有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)。自從采用水熱反應(yīng)制備第一例稀土發(fā)光納米材料起，水熱合成法就引起了國(guó)內(nèi)外的普遍重視。采用水熱合成法制備的發(fā)光納米材料顆粒尺寸小，可達(dá)數(shù)納米。

      稀土熒光粉的研究不論在照明產(chǎn)業(yè)還是其他領(lǐng)域都有著重要的意義。隨著稀土熒光粉的研究不斷深入，其制備工藝也在不斷改進(jìn)，性能也相應(yīng)提高。但是傳統(tǒng)的制備工藝還存在一些缺陷，特別是對(duì)制備一些工藝過程復(fù)雜、合成難度大的稀土熒光粉還需進(jìn)一步探究。

      中國(guó)已經(jīng)連續(xù)多年是稀土光功能材料生產(chǎn)和消費(fèi)第一大國(guó)，目前白光 LED 照明和顯示用鋁酸鹽、氮化物、氟化物熒光粉等市場(chǎng)主流產(chǎn)品的制備技術(shù)和綜合性能整體處于國(guó)際先進(jìn)水平。隨著稀土強(qiáng)國(guó)的崛起，我國(guó)稀土發(fā)光材料在未來必將釋放出亮麗多彩的光芒,照亮全球！