随着显示、照明及荧光标记技术的不断发展进步,人们对应用于这些领域的发光材料也提出了更高的要求,例如低成本、高效率、无污染且制备简单的发光材料一直受到研究者的重视和研究。稀土离子激活的发光材料是发光及光谱学领域研究的重要内容,同时稀土离子掺杂的纳米发光材料更是研究的热点问题。稀土钨酸盐作为一种重要的新型功能材料应用与社会生活的各个领域,探索研究钨酸盐的合成制备方法及钨酸盐材料的性质称为材料的领域的热门的方向。本文介绍了稀土钨酸盐的几种合成方法,例如,水热法、溶胶凝胶法、高温煅烧、微波固相合成、顶部籽晶提拉法、微接触印刷路线、高温固相反应。 With the technical developments of display lighting and fluorescence labeling, the demands for the luminescent materials with advanced performance are placed on the desk of researchers. The luminescent materials with low producing cost, high efficiency and being free from pollution are still preferred by the scientists. Rare earth ions doped luminescent materials are key content in the studied scoped of optical spectroscopy. Earth ions luminescent nanomaterials became a hot issue which is concerned by the researchers. Tungstate as an important new functional materials used in various fields social life, to explore the synthesis of tungstate and the properties of tungstate materials are known as the hot areas of the field of materials. Some common preparation methods of tungstate are introduced, such as hydrothermal method, Sol-gel method, high temperature calcination, microwave solid phase synthesis method, Top seed crystal pulling method, microcontact printing route, high temperature solid phase reaction.
李新1,2,王孟达3,王苏蕾1,2,郑倩1,2,任启芳1,2,丁益1,2*
1安徽省先进建筑材料工程实验室,安徽 合肥
2安徽建筑大学材料与化学工程学院,安徽 合肥
3青阳县建筑工程质量站,安徽 青阳
收稿日期:2017年12月6日;录用日期:2017年12月22日;发布日期:2017年12月29日
随着显示、照明及荧光标记技术的不断发展进步,人们对应用于这些领域的发光材料也提出了更高的要求,例如低成本、高效率、无污染且制备简单的发光材料一直受到研究者的重视和研究。稀土离子激活的发光材料是发光及光谱学领域研究的重要内容,同时稀土离子掺杂的纳米发光材料更是研究的热点问题。稀土钨酸盐作为一种重要的新型功能材料应用与社会生活的各个领域,探索研究钨酸盐的合成制备方法及钨酸盐材料的性质称为材料的领域的热门的方向。本文介绍了稀土钨酸盐的几种合成方法,例如,水热法、溶胶凝胶法、高温煅烧、微波固相合成、顶部籽晶提拉法、微接触印刷路线、高温固相反应。
关键词 :稀土钨酸盐,制备,光致发光
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纳米材料的出现是二十世纪材料科学发展的重要标志,尽管人们在纳米材料的合成领域已经取得丰硕的成果,然而人们的认识水平远未达到对纳米材料合成实现人为控制的境界,发现与合成新型的、高质量、性能优异的纳米材料仍然是该领域的首要任务。纳米材料是指纳米微粒和由它们构成的纳米薄膜和固体。纳米微粒是指颗粒尺寸为1~100 nm的超细微粒集合体,是制备其它纳米材料的基础 [
我国钨的储量和资源品质都占世界首位,但是多数钨的中间制品由于价格低,在国际市场上竞争力较弱,因此对钨资源开发利用的重点,应当转向产品深加工以及技术密集型产品的研发上 [
众所周知,材料的组成与结构、性质的不同直接制约着材料的性能,这些都取决于材料的合成与制备,钨酸盐的合成方法较多,一般是根据产品的应用领域或对产品物性的具体要求来选择制备方法或调整制备工艺。水热法、溶胶凝胶法、高温煅烧、微波固相合成、顶部籽晶提拉法、微接触印刷路线、高温固相反应等等。
左周 [
薛宁 [
丁益 [
Eu3+掺入后,在λex = 394 nm的激发波长下,Eu3+的5D0→7F2的跃迁强度远大于5D0→7F1的跃迁强度,Eu3+处于NaLa(WO4)2晶格非反演对称中心位置,粉体表现出较强的红光发射,继续增大Eu3+掺杂量至20 mol%,会出现浓度猝灭。如图2为NaLa(WO4)2掺杂Eu3+的激发和发射图谱。
Xiaochen Yu [
Jun Gu [
Jinsheng Liao [
Zijun Wang [
图1. pH = 9.0,VPEG-400:VH2O = 1:1时NaLa(WO4)2的扫描电镜图
图2. NaLa(WO4)2掺杂Eu3+的激发和发射图谱
水热法的优缺点:优点是生产粒子纯度高、分散性好、形貌好控制、生产成本低;缺点是无法观察内部反应、设备要求高、技术难度大。
沈彬彬 [
溶胶凝胶法的优缺点:优点是产品的粒径小、均匀度高、纯度高、反应容易控制;缺点是热处理温度不当有残留杂质、有机溶剂对人体有害。
程曲 [
于婷婷 [
Dan Zhao [
高温煅烧法的优缺点:优点是操作方便、合成工艺简单、粒径均匀、且力度可控、污染少、同时又可以避免或减少液相中易出现的硬团聚现象、成本低;缺点是组成不易均匀、微粒易团聚、微粒直径分布宽。
李娴 [
微波法制备优缺点:优点是合成速度快、操作简单、高效、节能、省时、无污染、合成产品高纯度、粒径小、分布均匀。
朱忠丽 [
Pavel Loiko [
D. Kasprowicz [
顶部籽晶提拉法的优缺点:在晶体生长过程中可以方便的观察晶体生长状况,生长单晶率较高,并且可以按照我们需要的晶向定向生长,晶体生长速率较快,晶体的质量比其他方法生长的晶体要好。
Dong Wang [
LinlinLi [
Minhong Li [
Weiguang Yu [
高温固相反应优缺点:这种方法操作简单但粒度较大,会有成分偏析的现象,这样会降低发光效率,若灼烧温度偏高则会烧结严重在最后研磨时会破坏激活剂所在的晶格位置从而导致发光效率的降低。
在过去的几十年里,钨酸盐材料在各领域的应用飞速发展,钨酸盐发光材料是人们研究的主要热点主要应用在光催化、荧光、防腐、陶瓷材料、抗菌材料、染料等。随着环境问题日益突出,而钨酸盐无毒无害易降解,其在催化剂、缓蚀剂方面的应用也逐渐被开发,将极大地促进我国钨资源的合理利用。另外,钨酸盐多功能材料的制备方法较多,在满足生产工艺的条件下应尽量选择低温、低耗、低废的制备方法特别是水热法和微乳液法的结合等。
李 新,王孟达,王苏蕾,郑 倩,任启芳,丁 益. 荧光稀土钨酸盐制备进展Preparation of Fluorescence Rare Earth Tungstate[J]. 合成化学研究, 2017, 05(04): 36-42. http://dx.doi.org/10.12677/SSC.2017.54006
https://doi.org/10.1016/S1359-6454(00)00100-2
https://doi.org/10.1007/BF02882925
https://doi.org/10.1103/RevModPhys.58.533
https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2004.11.385
https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2011.03.040
https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2014.02.033
https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2010.03.015
https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2009.01.016
https://doi.org/10.1021/cg5001182
https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2017.02.106
https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2017.05.031
https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2013.06.153
https://doi.org/10.1016/j.jcis.2011.09.008
https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2016.03.013