稀土发光材料的合成方法

第24卷第1期稀　　土Vol.24,No.1

2003年2月ChineseRareEarthsFebruary2003

稀土发光材料的合成方法

1,2

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4

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孙彦彬,邱关明,陈永杰,耿秀娟,代少俊

5

(1.东北大学,辽宁　沈阳　110006;2.吉林大学,吉林　长春　130026;

3.长春光机学院,吉林　长春　130022;4.沈阳化工学院,辽宁　沈阳　110021;5.盐城工学院,江苏　盐城　224003)

　　摘　要:综述了目前国内外稀土发光材料的几种合成方法,包括传统的高温固相反应法、几种软化学法(溶胶-凝胶法、低温燃烧法、水热合成法、缓冲溶液沉淀法)和物理合成法(微波辐射合成法,CO2激光加热气相沉积合成法)。总结了每种合成方法的优缺点,并对稀土发光材料新的合成方法进行了展望。

关键词:稀土;发光材料;合成方法

中图分类号:O614.33　　文献标识码:A　　文章编号:1004-0277(2003)01-0043-06

　　自从20世纪70年代灯用稀土荧光粉商品化以来,发光材料的研究进入了一个新的阶段。由于稀土发光材料具有许多优良的性能和广泛的用途,目前已成为发光材料研究的一个热点。新的稀

浅述稀土发光材料

日新月异的现代技术的发展需要很多新型材料的支持。自从第三次科技浪潮席卷全球以来，新型材料同信息、能源一起，被称为现代科技的三大支柱。新材料的诞生会带动相关产业和技术的迅速发展，甚至会催生新的产业和技术领域。材料科学现已发展成为一门跨学科的综合性学科。根据我国当前及未来发展的实际情况，新材料领域值得注意的新发展方向主要有半导体材料、结构材料、无机发光材料、有机／高分子材料、敏感与传感转换材料、纳米材料、生物材料及复合材料。

1. 稀土发光材料简介

1.1 稀土发光材料的电子组态特征

稀土离子的发光特性来源于其电子构型的特殊性。发射与激发主要源于4f能级间或5d-4f能级间的电子跃迁。研究稀土发光材料，实际是研究4f轨道上与f电子的物理性质相关的材料。

稀土原子和离子的电子组态具有下列特征：

(1) 中性La系原子中，没有4f电子的La (4f0), 4f电子半充满的Gd (4f7)和4f电子全充满的Lu (4f14)都有一个5d电子，即m＝1；此外，Ce原子也有一个5d电子，其他La系原子的 m 都为零。

(2) 对于一个具体的稀土元素，相对于6s和5d电子，4f 电子的能量要低一些，因此6s和5d最容易电离，如果没有5

摘要

在过去的二十多年里，金属-有机骨架（MOFs）材料作为一类新型的分子基多功能材料，由于其兼具有多孔性、比表面积大、可剪裁、可设计、易功能化等特点，在光、电、磁、气体存储和分离、催化剂、传感器以及手性拆分等诸多领域均表现出了巨大的应用前景，受到了学术界和和工业界越来越多的关注。羧酸类配体配位方式灵活多样且配位能力强，由它构筑的金属-有机骨架材料已经成为当前配位化学研究的热点。由于镧系元素的电子结构中都有一个没有完全充满的4f 电子层，且各种镧系元素4f 层电子数的不同，这组元素的每一个元素又都具有各自特别的性质，特别是光学和磁学性质。近十几年来，镧系元素被越来越多的化学工作者选作金属有机骨架材料的金属中心。本论文采用对苯丙二烯酸和9,9-二甲基芴-2,7-二羧酸两种二羧酸配体分别与多种镧系金属盐，通过分子水热及溶剂热方法合成得到了12种结构新颖且具有独特发光性能的配位化合物。通过X-射线单晶衍射、粉末 X-射线衍射、元素分析、热重分析、荧光光谱和红外光谱等手段对晶体结构和光学性能进行了研究。具体成果概括为以下三点:

1. 以对苯丙二烯酸作为桥联配体，利用溶剂热法，与镧系金属离子进行配位自组装，设计合成得到了三种具有新颖结构的多孔配位聚合物

金纳米颗粒的盐酸羟胺种子合成法

摘要：本文描述了粒径在30nm到100nm的金纳米颗粒合成方法。通过种子生长法盐酸羟胺作为还原剂合成不同大小的金纳米颗粒。其大小由种子和氯金酸的浓度决定。此方法合成的金纳米颗粒单分散性优于柠檬酸钠作还原剂的一步合成法。重要的是，表面被修饰过的金纳米颗粒也可通过上述方法长大。

许多科学家和工程师都在关注金纳米颗粒的特殊的物理性质。在颗粒组装和膜的形成方面，单分散的金纳米颗粒有着很重要的地位。厚度为45-60nm的金膜表现出角度相关的等离子体共振。柠檬酸钠合成的10-20nm金纳米颗粒单分散性很好。但是此方法合成的更大的金纳米颗粒（粒径在40nm到120nm）单分散性变差,其颗粒浓度小，而且颗粒的真实粒径与预测的粒径相差比较大。

我们所提供的方法是通过种子生长发盐酸羟胺还原氯金酸合成金纳米颗粒。在热力学上，盐酸羟胺是能够还原氯金酸为金单质，金纳米颗粒表面可以加速这个反应的发生。这样，实现了成核和生长两个阶段分离，如图1。此方法的优势在于：ⅰ 此方法合成的金纳米颗粒单分散性优于Frens的柠檬酸钠合成法合成的；ⅱ 能很好的预测金纳米颗粒的粒径；ⅲ 能很好的应用到表面修饰的金纳米颗粒。

图1 金纳米颗粒的生长过程

紫外

发光材料的制备方法

随着发光材料基质类型的不断发展，其制备方法也逐渐趋于多样化[7~10]针

对各种基质的特点，相应发展出了溶胶－凝胶法、高温固相法、燃烧合成法、微波加热法、水热法、喷雾热解法、化学沉淀法、电弧法等制备技术。这些制备方法的基本原理有着显著的差别，适用性也有所不同，具有较强的针对性。 1、溶胶—凝胶法

溶胶一凝胶法(Sol-Gel)是低温合成材料的一种新工艺，它最早是用来合成玻璃的，但近十多年来，一直是玻璃陶瓷等先进材料合成技术研究的热点，其原理是将组成元素的金属无机或有机化合物作为先驱体，经过水解形成凝胶，这些凝胶经过烘干成为玻璃粉末并进行成型，再在较低温度下进行烧结，形成玻璃陶瓷。溶胶一凝胶法是应用前景非常广泛的合成方法。它是采用特定的材料前驱体在一定条件下水解，形成溶胶，然后经溶剂挥发及加热等处理，使溶胶转变成网状结构的凝胶，再经过适当的后处理工艺形成纳米材料的一种方法。

利用溶胶一凝胶法(Sol-Gel)制备发光材料时，把选好的基质材料制成溶液，配以激活剂、助溶剂等的有机化合物溶液或化合物的水溶液，混合均匀，溶液静化数小时后形成凝胶，经干燥、灼烧除去有机物后，再在一定气氛下烧结成产品，得到发光材料粉体。范恩荣[11

━42━JournalofBaichengNormalCollegeVol.204,2006　　　

稀土发光材料的特点及应用介绍

曹铁平

(白城师范学院化学系,吉林白城137000)

　　摘要:本文概述了稀土发光材料近几年的研究进展,重点介绍稀土发光材料的特点、

合成方法和应用,以及我国稀土发光材料生产现状和未来发展前景展望。

关键词:稀土;发光材料;应用中图分类号:O614

文献标识码:A

文章编号:1673-3118(2006)04-0042-03

稀土发光材料优点是发光谱带窄,色纯度高,色彩鲜艳;吸收激发能量的能力强,转换效率高;发

射光谱范围宽,从紫外到红外;荧光寿命从纳秒跨越到毫秒6个数量级,磷光最长达十多个小时;材料的物理化学性能稳定,能承受大功率的电子束,高能射线和强紫外光的作用等。今天,稀土发光材料已广泛应用于显示显像,新光源,X射线增感屏,核物理探测等领域,并向其它高技术领域扩展。

2　稀土发光材料的合成方法稀土发光材料的合成方法包括水热合成法、高温固相合成法、微波合成法、溶胶———凝胶法、微波辐射法、燃烧合成法以及共沉淀法。

水热法合成稀土发光材料具有反应条件温和,可以创造平衡缺陷浓度和生成新物相;制得的粉体晶粒发育完整,结晶度良好,粒径很小且分

甘氨酸亚铁的合成方法及应用

XXX

(XXX大学,材料科学与工程学院,绵阳621010)

摘要：本文介绍了甘氨酸亚铁的作用，帮助人们进一步了解甘氨酸亚铁的用途；总结了其合成方法和近年来的研究进展，对复分解法、直接配位法、室温固相法等方法制备甘氨酸亚铁做了总结与评述。介绍了甘氨酸亚铁的应用并对今后甘氨酸亚铁的发展做出了展望。 关键词：甘氨酸亚铁；合成；应用

中图分类号：TQ324.9 文献标识码：A 文章编号：1000-6631（2012）

The Synthetic Methods and the Application of Ferrous Glycin-ate

WXX Zhang

(Faculty of Materials Science and Engineering, xxx University of Science and

Technology,Mianyang,621010,China)

Abstract: The paper introduced the function of Ferrous Glycin-ate,and help people learn more about the applicatio

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辽阳石油化工高等专科学校学报J u n l0 ,y n to h m￣ t Co l g o r a fL￣o l g Per e e l le e

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橡胶防老剂 4 2合成方法的研究 00一

卷年第 l局

; (i高科有工 f梁丽等学机糸 克永校海 i民宋吉郭燕丽专化：杨永研(阳石油化纤公司化工三厂，阳辽辽

摘

要

探讨了利用对氨基酚、甲基异丁基鹤、 i苯胺在常压下合成橡胶防老剂甲.、

42 0 0的可能性，并在大量测定数据的基础上，对新两种方法生产的产品的性能进行 1老对比.

关删

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中圉资料分类号：Q342 T 1.4橡胶防老剂 42为 N (.一二甲基丁基 ). 00一 1》 .N—苯基对苯二胺的代号，属于对苯二胺防老剂，广泛用于飞机它汽车、自行车轮胎及防水工程等橡胶制品中 具有特男优它 异的防护性能.以往的橡胶防老荆 4 2的合成工艺都在高压下进行， 00大体上可以分为两种方法，—种是用 4一氨基二苯胺与甲基异丁基酮，在高压下经催化加氢缩合而制得 -:即Hs H

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丙交酯合成方法的研究进展

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综

述

粘接 20 .6 5 052 ( )

丙交酯合成方法的研究进展祖恩峰，杨青芳，朱峰，时刻，薛丹，春潮涂(北工业大学理学院应用化学系，陕西西安 7 0 7 )西 10 2

摘要：述了丙交酯合成的各种方法，主要的几种合成方法做了分析比较，论了各种方法的优缺点，指综对讨并出了丙交酯合成方法的发展方向。 关键词：乳酸；丙交酯；合成

中图分类号： Q3 5文献标识码：文章编号：0 1 5 2 ( 0 5 0—0 4一O T 2 A 1 0— 9 22 0 )5 0 1 3

聚乳酸 ( I是一种可以完全降解的高分子材料，称 P A)被为“色塑料”其完全降解产物为水和二氧化碳，会对环绿，不境造成污染。聚乳酸不仅具有良好的生物相容性和生物降解性，且具有良好的强度、软性、透性、学惰性和易而柔通化

1 .丙交酯的合成 1 1

丙交酯的合成是由两分子乳酸脱水生成低聚乳酸，后然低聚乳酸在催化剂作用下进行被称为“咬和 ( a k bt g”背 bc- in ) i

的催化酯基转移反应。该过程分为 3个阶段。第一阶段：乳酸在较低的真空度下，热浓缩除去游离的水。用质量浓度加为 8 的乳酸 3 0 mI

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摘

要

探讨了利用对氨基酚、甲基异丁基鹤、 i苯胺在常压下合成橡胶防老剂甲.、

42 0 0的可能性，并在大量测定数据的基础上，对新两种方法生产的产品的性能进行 1老对比.

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