内容简介
本书综合现有研究成果与作者团队的实验数据，系统介绍了含氧酸盐稀土发光材料制备、性能及应用。涉及的体系包括稀土离子Eu3+、Sm3+ 掺杂Sr3CaNb2O9，Eu3+、Sm3+、Dy3+/Sm3+ 掺杂BaLaGaO4，Sm3+、Dy3+/Sm3+ 掺杂Ca2GaNbO6，Sm3+、Dy3+/Sm3+ 掺杂Ca2GaTaO6，Sm3+、Dy3+/Sm3+ 掺杂NaBaBi2(PO4)3。针对每种发光材料，都探讨了如何通过改变掺杂浓度、基质材料、合成条件等因素来调控含氧酸盐稀土荧光粉的发光性能，并详细阐述了其在照明、温度传感等领域的应用案例，展示了其广阔的应用前景。
本书可供稀土材料、发光材料相关领域的研究人员参考使用。
目录
第1章 绪论 001
1.1 稀土元素 001
1.1.1 稀土元素的分类与发光特性 001
1.1.2 稀土离子的能级 002
1.1.3 晶体场对稀土能级的影响 003
1.2 发光及发光材料 006
1.2.1 光致发光 007
1.2.2 电致发光 008
1.2.3 阴极射线发光 008
1.2.4 X 射线及高能粒子发光 008
1.2.5 热释发光 009
1.3 稀土发光材料 009
1.4 含氧酸盐稀土发光材料 010
1.4.1 发光机理与性能特点 011
1.4.2 应用领域 011
参考文献 016
第2章 含氧酸盐稀土荧光粉的制备 019
2.1 高温固相反应法 019
2.2 溶胶- 凝胶法 021
2.3 水热法 022
2.4 燃烧法 023
参考文献 024
第3章 含氧酸盐稀土荧光粉的性能表征 025
3.1 结构与形貌 025
3.1.1 晶体结构 025
3.1.2 微观形貌 026
3.1.3 元素和价态 027
3.2 光学性能 028
3.2.1 吸收光谱 028
3.2.2 荧光光谱 029
3.2.3 能级 031
3.2.4 荧光寿命 032
3.2.5 量子产率 032
3.2.6 色度坐标 033
3.2.7 色纯度 034
3.2.8 相关色温 034
3.2.9 浓度猝灭 034
3.3 热稳定性 035
参考文献 037
第4章 Sr3CaNb2O9:RE3+ 的发光性能与应用 038
4.1 引言 038
4.2 Sr3CaNb2O9:Eu3+ 的发光性能与应用 038
4.2.1 Sr3CaNb2O9:Eu3+ 的制备及微观结构 039
4.2.2 Sr3CaNb2O9:Eu3+ 的发光性能 044
4.2.3 Sr3CaNb2O9:Eu3+ 的应用 049
4.2.4 小结 049
4.3 (Sr3-yCay)Ca1-xNb2O9:x Sm3+ 的发光性能与应用 050
4.3.1 (Sr3-yCay)Ca1-xNb2O9:x Sm3+ 的制备及微观结构 050
4.3.2 (Sr3-yCay)Ca1-xNb2O9:x Sm3+ 的发光性能 054
4.3.3 (Sr3-yCay)Ca1-xNb2O9:x Sm3+ 的应用 065
4.3.4 小结 070
参考文献 070
第5章 BaLaGaO4:RE3+ 的发光性能与应用 074
5.1 引言 074
5.2 BaLaGaO4:Eu3+ 的发光性能与应用 074
5.2.1 BaLaGaO4:Eu3+ 的制备及微观结构 074
5.2.2 BaLaGaO4:Eu3+ 的发光性能 080
5.2.3 BaLaGaO4:Eu3+ 的应用 088
5.2.4 小结 092
5.3 BaLaGaO4:Sm3+ 的发光性能与应用 093
5.3.1 BaLaGaO4:Sm3+ 的制备及微观结构 093
5.3.2 BaLaGaO4:Sm3+ 的发光性能 096
5.3.3 BaLaGaO4:Sm3+ 的应用 102
5.3.4 小结 104
5.4 BaLaGaO4:Dy3+/Sm3+ 的发光性能与应用 105
5.4.1 BaLaGaO4:Dy3+/Sm3+ 的制备及微观结构 106
5.4.2 BaLaGaO4:Dy3+/Sm3+ 的吸收光谱 109
5.4.3 BaLaGaO4:Dy3+/Sm3+ 的发光性能 110
5.4.4 BaLaGaO4:Dy3+/Sm3+ 的应用 119
5.4.5 小结 120
参考文献 121
第6章 Ca2GaNbO6:RE3+ 的发光性能与应用 123
6.1 引言 123
6.2 Ca2GaNbO6:Sm3+ 的发光性能与应用 123
6.2.1 Ca2GaNbO6:Sm3+ 的制备及微观结构 123
6.2.2 Ca2GaNbO6:Sm3+ 的发光性能 129
6.2.3 Ca2GaNbO6:Sm3+ 的应用 134
6.2.4 小结 136
6.3 Ca2GaNbO6:Dy3+/Sm3+ 的发光性能与应用 137
6.3.1 Ca2GaNbO6:Dy3+/Sm3+ 的制备及微观结构 137
6.3.2 Ca2GaNbO6:Dy3+/Sm3+ 的吸收光谱 140
6.3.3 Ca2GaNbO6:Dy3+/Sm3+ 的发光性能 141
6.3.4 Ca2GaNbO6:Dy3+/Sm3+ 的应用 148
6.3.5 小结 149
参考文献 149
第7章 Ca2GaTaO6:RE3+ 的发光性能与应用 151
7.1 引言 151
7.2 Ca2GaTaO6:Sm3+ 的发光性能与应用 151
7.2.1 Ca2GaTaO6:Sm3+ 的制备及微观结构 151
7.2.2 Ca2GaTaO6:Sm3+ 的发光性能 156
7.2.3 Ca2GaTaO6:Sm3+ 的应用 162
7.2.4 小结 164
7.3 Ca2GaTaO6:Dy3+/Sm3+ 的发光性能与应用 165
7.3.1 Ca2GaTaO6:Dy3+/Sm3+ 的制备及微观结构 165
7.3.2 Ca2GaTaO6:Dy3+/Sm3+ 的吸收光谱 168
7.3.3 Ca2GaTaO6:Dy3+/Sm3+ 的光致发光特性 168
7.3.4 Ca2GaNbO6:Dy3+/Sm3+ 的应用 175
7.3.5 小结 176
参考文献 177
第8章 NaBaBi2(PO4)3:RE3+ 的发光性能与应用 178
8.1 引言 178
8.2 NaBaBi2(PO4)3:Sm3+ 的发光性能与应用 178
8.2.1 NaBaBi2(PO4)3:Sm3+ 的制备及微观结构 178
8.2.2 NaBaBi2(PO4)3:Sm3+ 的发光性能 183
8.2.3 NaBaBi2(PO4)3:Sm3+ 的应用 185
8.2.4 小结 186
8.3 NaBaBi2(PO4)3:Dy3+/Sm3+ 的发光性能与应用 186
8.3.1 NaBaBi2(PO4)3:Dy3+/Sm3+ 的制备及微观结构 186
8.3.2 NaBaBi2(PO4)3:Dy3+/Sm3+ 的吸收光
前言/序言
在当今科技日新月异的时代，材料科学作为科技进步的重要基石，正引领着多个领域的革新与升级。含氧酸盐稀土发光材料，凭借其独特的发光特性，已成为材料科学研究的新热点。稀土元素，因独特的电子排布和丰富的能级跃迁特性，在发光材料领域展现出非凡的应用潜力。通过稀土离子的巧妙掺杂，可以显著调控材料的发光特性，包括发光颜色、发光效率及稳定性等，以满足多样化的应用需求。含氧酸盐荧光粉，作为一类性能卓越的发光材料，因其制备简便、成本低廉且发光性能优良，成为稀土掺杂的理想基质。
含氧酸盐稀土荧光粉的发光性能研究，不仅涉及量子力学、固体物理学、光谱学等基础理论，还涵盖材料制备、性能测试及应用拓展等多个维度。在发光机制层面，稀土离子的掺杂会改变材料的晶体与电子结构，进而影响其发光性能。通过深入探究稀土离子的掺杂效应、能量传递机制及发光中心与基质材料的相互作用，我们可以揭示含氧酸盐稀土荧光粉的发光奥秘，为性能优化提供坚实的理论基础。
在性能优化方面，含氧酸盐稀土荧光粉的发光性能受多种因素制约，包括掺杂离子的种类与浓度、基质材料的特性及制备工艺等。通过精细调控这些因素，我们可以实现对荧光粉发光性能的精准控制。例如，调整掺杂离子的种类与浓度，可以优化荧光粉的发光颜色与效率；改进制备工艺，则能提升荧光粉的纯度和分散性，进一步增强其发光性能。
在应用层面，含氧酸盐稀土荧光粉凭借其独特的发光特性，在照明、显示、生物医学及环境监测等多个领域展现出广阔的应用前景。在照明领域，它可作为LED光源的发光材料，提升照明效率与显色指数；在显示领域，它可作为荧光屏的核心材料，实现高清、高色域的显示效果；在生物医学领域，它可作为生物标志物，助力细胞成像与药物追踪等研究；在环境监测领域，它可作为传感器材料，有效监测大气、水质等环境中的有害物质。
通过综合现有研究成果与作者团队的实验数据，本书将围绕含氧酸盐稀土荧光粉的发光性能与应用展开全面探讨，从发光机制、性能优化到应用领域逐一剖析。同时，本书也旨在为相关领域的研究人员与工程师提供宝贵的参考信息与灵感源泉，共同推动含氧酸盐稀土荧光粉的研究与应用迈向新的高度。
著者
2025年5月
