无机荧光材料的制备及应用.doc

三 明 学 院第六学期学年论文学生姓名： 雷伙华学 号： 20100751101学院、系：资源与化工学学院专 业： 化 学 论 文 题 目 ： 无机荧光材料的制备及应用 指导教师： 李增富 目录摘要1关键词11.常见的无机荧光材料21.1硫化物系荧光材料21.2铝酸盐系荧光材料21.3氧化物系荧光材料21.4稀土荧光材料22.无机荧光材料的制备22.1固相法22.2气象法32.3液相法33.无机荧光材料的应用33.1荧光防伪纤维33.2道路标志牌荧光涂料33.3荧光装饰材料43.4荧光防伪油墨43.5医学方面的应用4参考文献410届化学专业学年论文(设计)无机荧光材料的制备及应用雷伙华三明学院10级化学专业 福建省三明 365004摘要: 受到可见光、紫外光、x射线和电子射线等的照射后而发光，其发光在照射后也能维持一定时间的材料称为荧光材料。荧光材料分无机荧光材料和有机荧光材料。其中无机荧光材料的优点是吸收能力强，转换率高，且物理化学性质稳定。本文围绕无机荧光材料浅谈了它的制备方法和在生产生活中的应用。内容如：1.举例介绍了常见的四种无机荧光材料，分别是硫化物系荧光材料、铝酸盐系荧光材料、氧化物系荧光材料及稀土荧光材料。2. 制备无机荧光材料的方法有固相法、气相法、液相法，其中液相法是常用的方法，3.随着科技的发展，无机荧光材料在各种防伪，装饰，涂料等方面都有了广泛的应用。Abstract: By ultraviolet, visible light, X-ray and electron beam irradiation of after and shine, and the light in irradiation can also maintain certain time after the material called fluorescent material. Fluorescent material cent inorganic and organic fluorescent material fluorescent material. Among them is the advantage of inorganic fluorescent material absorption ability, high conversion efficiency, and physical and chemical stability. This paper focus on inorganic fluorescent material briefly discusses the methods of preparation and its application in production and life. Content such as: 1. For example introduces the common four kinds of inorganic fluorescent material, respectively is sulfide is fluorescent material, aluminum acid salt is fluorescent material, oxide is fluorescent material and rare earth fluorescent material. 2. The method of preparing inorganic fluorescent material is solid phase method, gas phase method, the liquid phase methods, including liquid phase method is the commonly used method, 3. With the development of science and technology, inorganic fluorescent material in all kinds of security, adornment, paint all have a wide range of applications.关键词: 无机荧光材料 液相法 防伪Key words: Inorganic fluorescent material Liquid phase method anticounterfeit1. 常见的无机荧光材料常见的无机荧光材料有硫化物系荧光材料、铝酸盐系荧光材料、氧化物系荧光材料及稀土荧光材料等。1.1 碱土金属硫化物体系是一类用途广泛的发光基质材料8211 。二价铕掺杂的CaS 及SrS 可以被蓝光有效激发而发射出红光,因而可用作蓝光L ED 晶片的白光L ED 的红色成分,可制造较低色温的白光L ED ,其显色性明显得到改善,目前使用的红粉硫化物体系主要是(Ca1-X ,SrX ) S : Eu2+ 体系,在蓝区宽带激发,红区宽带发射。通过改变Ca2+ 的掺杂量,可使发射峰在609647 nm 间移动。共掺杂Er3 + , Tb3 + ,Ce3 +等可增强红光发射。 1.2 铝酸盐系荧光材料中SrAl2O4, CaAl2O4, BaAl2O4为常用的发光基质。例如，Sr3A12O6 是一种新型红色荧光粉,它的激发峰位于460470nm 范围内,是与主峰为465nm 的蓝光L ED 晶片相匹配的红色荧光材料。刘阁等31 利用水热沉淀法合成了Sr3A12O6 。通过对其纯相粉末的荧光性质的研究,发现该荧光粉样品的最大激发峰位于459nm 波长处且在415nm 波长处有一小的激发峰。而样品的发射带落在615683nm 的波长范围内, 其中最大发射峰的波长位于655nm 处, 表明在459nm 波长的光激发下,样品能够发出红色光。1.3 氧化物荧光材料在荧光粉中的应用较多。如，以ZnO 作为基质合成的红色荧光材料稳定性很好。红色荧光材料ZnO : Eu ,Li 和ZnO :Li + 的最大激发峰范围都在340370nm 范围内,与365370nm 紫光L ED 晶片的发射峰大部分相交,因而适用于三基色白光L ED 制造。1.4 稀土荧光材料稀土离子因其具有特殊的电子结构和成键特征，故能表现出独特的荧光性质，而通过与配体的作用，又可以在很大程度上增强它的荧光强度，因此稀土配合物的研究为荧光材料分子的设计提供了广阔的前景。近些年来，人们分别从制备与表征方面对镧系荧光材料进行了比较多的研究。2. 无机荧光材料的制备为了使荧光材料具备优秀的荧光性能，无机荧光体通常制成纳米荧光材料。纳米材料的制备方法有固相法、气相法、液相法、以及结合其它多种制备手段的混合法。2.1 固相法通过固相到固相的变化来制造粉体，物质的微粉化机理大致可分为如下两类，一类是将大块物质极细地分割的方法，常用的是机械球磨法、溶出法；另一类是将最小单位(分子或原子)组合的方法，常用的是固相反应法、火花放电法、热分解法。2.2 气相法直接利用气体或者通过各种手段将物质变成气体，是指在气体状态下发生物理变化或化学反应，最后在冷却过程中凝聚长大形成纳米颗粒的方法。大致可分为：化学气相反应法、气体中蒸发凝结法等。2.3 液相法制备各种氧化物纳米粉体最主要的方法，其特点是该方法从均相的溶液出发，通过各种途径使溶质与溶剂分离，溶质形成一定形状和大小的颗粒，得到所需材料的前驱体，热解后得到纳米微粒。主要的制备方法有下述几种：(1)沉淀法指包含一种或多种离子的可溶性盐溶液，当加入沉淀剂后，于一定温度下使溶液发生水解，形成不溶性的氢氧化物、水合氧化物或盐类从溶液中析出，将溶剂和溶液中原有的阴离子洗去，经热解或脱水即得到所需的氧化物粉料。(2)水解法有醇盐水解法和无机盐水解法。前者是利用醇盐能溶于有机溶剂并可能发生水解，生成氢氧化物或氧化物沉淀的特性，制备超细材料的一种方法。(3)溶胶凝胶法包括溶胶的制备和溶胶一凝胶转化两个过程。它是指以无机盐或金属醇盐为前驱物，经水解缩聚逐渐凝胶化及相应的热处理而得到氧化物或其他化合物固体的方法。(4)水热法水热法是在高温高压下的水溶液或蒸汽等流体中合成物质，再经分离和热处理得到纳米微粒 (5)溶剂热法溶剂热法与水热法的不同是前者的反应介质多为非水的有机溶剂。由于有机溶剂种类繁多，性质差异很大，为合成提供了更多的选择机会。(6)喷雾热解法它是通过加热分解金属盐溶液如硝酸盐、乙酸盐、甲酸盐而获得金属氧化物超细粉末的一种常用方法。(7)微乳液法该法是利用两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下形成一个均匀的微乳液，从微乳液中析出固相，这样可使成核、生长、聚结、团聚等过程局限在一个微小的液滴内，从而形成纳米颗粒，又避免了颗粒之间进一步团3. 无机荧光材料的应用3.1 荧光防伪纤维荧光防伪纤维又称为安全纤维,这种防伪纤维本身具有荧光性质,主要用于制造荧光防伪纸。这是在荧光防伪油墨的基础上发展起来的一种新的高科技防伪技术,它涉及荧光粉的制造、纺丝工艺的控制及造纸工艺等诸多领域,具有优良的安全性,同时它还具有在特殊光线下易识别的性质,所以可以满足各个需要防伪领域的要求。目前我国荧光防伪纤维绝大部分依赖进口,因此开发一种高荧光效率、具有永久荧光性质的荧光防伪纤维具有重大的科学意义和实用价值。3.2 道路标志牌荧光涂料这种高性能溶剂型道路标志涂料,由荧光材料与涂料由非热熔型生产工艺制成,它由马路画线漆为基础材料,加一定量的偶联剂与荧光材料配制而成。该产品主要用于道路标志场合,可在常温下刷漆,不需专用工具,干燥快,附着力强,反光性高,生产使用方便。 3.3 荧光装饰材料荧光装饰材料是近几年发展起来的一种新型的装饰材料,它是由荧光粉与水合粘合剂及助剂为主要组分制成的水溶性材料,具有无色无味、无毒无害、施工方便的特点,可以刷涂、滚涂,亦可以喷绘作画。将其绘制在墙壁、纸张、织物、塑料、金属、木材等材料的表面上之后,当由特定光源(紫外光) 照射时,会即刻呈现出鲜艳的荧光画面,产生新颖、奇特的视觉效果。这种材料是宾馆、舞厅等娱乐场所理想的功能型装饰材料,也可用于户外广告装饰。3.4 荧光防伪油墨荧光油墨是将荧光粉加入印刷油墨中制成的,可以在特殊的光线照射下呈现不同的颜色。用此种防伪油墨将防伪标识印刷在有价证券、证件、商标等需要防伪的物品上,在特殊的光线照射下,可以此来辨别真伪。3.5 医学方面的应用荧光材料在医药方面的应用主要集中于生物分子的荧光标记,这里所说的荧光标记一般是指用稀土金属离子标记蛋白质(抗体或抗原) ,通过超微量分析瞬时分辨荧光分析技术来检测稀土离子的荧光强度。由于荧光强度与所含抗体或抗原的浓度成比例,从而可以计算出测试样品中抗体或抗原的数量(浓度) 。该项技术目前已在芬兰的LKB公司达到了实用化阶段。参考文献：1 王诚.新型荧光试剂的合成及其分析应用D. 南昌大学 2007.2 周彩玲.铽复合纳米材料的制备及荧光分析应用D. 安徽师范大学 2011.3 盛卫坚 灯用荧光材料的工艺研究及进展 期刊论文 -化工时刊2002(02.4 凌启淡,章文贡. 稀土