【文章內(nèi)容簡介】 子中支殼層能量次序與原子序數(shù)的關(guān)系可以知道三價態(tài)的稀土離子的4f層的能量最高[19]。當離子吸收能量受到激發(fā)的時候，4f層會首先發(fā)生躍遷，光的吸收和輻射主要是靠4f層電子。5s25p6的軌道處于4f層的軌道之外，所以會對4f層軌道產(chǎn)生屏蔽作用，所以4fn電子組態(tài)的光的吸收和輻射僅僅只會受到來自基質(zhì)晶格很微弱的影響。稀土離子的能級非常豐富能夠能產(chǎn)生的躍遷吸收以及輻射發(fā)光的范圍非常廣泛，包含了從紫外光到紅外光的光譜范圍，因此能夠作為多種發(fā)光材料的激活劑和敏化劑。稀土離子制備出來的熒光材料的優(yōu)點有很多：物理穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性等各方面的性質(zhì)都極其穩(wěn)定，能夠在高溫條件下穩(wěn)定存在，并且能夠承受比較大的功率的電子束、很強的紫外光以及高能的輻射，在一些極其苛刻的條件下可以正常使用。光轉(zhuǎn)化的效率比較高，吸收的作用比較強，發(fā)射出來的波長區(qū)域范圍很寬，色彩比較絢麗，發(fā)光的壽命能夠從ns（納秒）到ms（毫秒）的大幅度的跨越。稀土元素材料的這些優(yōu)點，使稀土發(fā)光材料變成了尋找新材料過程中主要研究對象。稀土發(fā)光材料應(yīng)用領(lǐng)域比較廣泛，在顯示、照明、醫(yī)學放射學圖像等諸多領(lǐng)域均能見到其身影，在輻射場的探測現(xiàn)象及記錄等領(lǐng)域也有一定的應(yīng)用，并且正在向一些新興的技術(shù)領(lǐng)域擴展。但是稀土元素材料的缺點也比較明顯，稀土離子比較難以提取，因此稀土離子價格較高，使材料的生產(chǎn)成本比較高，而且稀土元素是一種戰(zhàn)略物資，對于一個國家的發(fā)展起著重要的作用。因此還需要找到能夠找到替代稀土離子的成本比較低的激活劑。有學者用水熱法合成了Y6O5F8：Ln3+（Ln3+=Yb、Er、Ho）樣品，為了更好的測試該材料的發(fā)光特性，分別用近紫外、藍光、和紅光激發(fā)該材料[20]。當采用近紫外或是藍光對Y6O5F8：Yb3+樣品進行激發(fā)的時候。檢測到該樣品的發(fā)射光的波長則處于紅外的波段，從中可以看出該材料能夠成功的將藍光轉(zhuǎn)化為其它波長的光線。從文獻中還可以找到一種SiAlON類熒光材料，該類材料可以成功的將藍光轉(zhuǎn)化為其它類的光。SiAlON是Al2O3和Si3N4固溶體的一類總稱，根據(jù)其結(jié)構(gòu)的不同可以將這類材料分為α相、β相、O相和X相。CaαSiAlON：Eu2+可以將藍光轉(zhuǎn)化為紅光。βSiAlON：Eu2+可以將近紅外光和藍光轉(zhuǎn)化為綠光。 有機熒光類材料的介紹有機熒光材料中的光質(zhì)發(fā)光材料有很多種，但是他們的結(jié)構(gòu)構(gòu)成在許多方面是非常相似的。有機化合物是不是能夠發(fā)出光、發(fā)出的光的波長、發(fā)光的效率的高低都與其自身結(jié)構(gòu)有很大的聯(lián)系。熒光的發(fā)生通常是在具有π電子共軛體系和具有剛性平面的分子中[21]，因此能夠發(fā)光的有機物一般具有以下的幾個特點。(1) 基本上都會具有1T鍵結(jié)構(gòu)。熒光的產(chǎn)生的難易程度與電子是否容易受到激發(fā)而躍遷的難易程度密切相關(guān)，如果一個分子共軛體系龐大，那么離域電子越容易被激發(fā)，則越容易發(fā)出熒光。一般的規(guī)律，產(chǎn)生的熒光峰所在的位置將會與分子中所含有的芳香體系有密切關(guān)系，分子中所含有的芳香體系越多，熒光峰的位置則會向波長更長的位置移動，熒光強度將會加強。如果兩個芳香族分子的共軛環(huán)數(shù)相同，但是它們的熒光波長仍會有區(qū)別，線性分子比非線性分子的熒光波長要較長。(2) 結(jié)構(gòu)都是剛性平面。分子如果具有剛性平面，那么氣振動耗散引法的內(nèi)轉(zhuǎn)換幾率將會減小，會有有更好的熒光性能。碳碳雙鍵這樣的化學鍵或者空間位阻能夠降低激發(fā)態(tài)能量的振動耗散，從而使熒光更容易產(chǎn)生。因此在設(shè)計功能分子的時候可以考慮引入這些因素來滿足所需要達到的要求。此外，如果在分子中加入配位鍵將會有利于增強分子的整體剛性。影響分子剛性的因素有很多，配位鍵或者氫鍵。如果在分子中引入配位鍵或者是氫鍵之后，將會使分子的剛性得到一個上升，進一步剛性的上升將會使分子的熒光性上升。例如，8羥基喹啉與鋁離子配位后所形成的8羥基喹啉鋁相對于8羥基喹啉在結(jié)構(gòu)上多了配位鍵之后熒光性能得到了一個很大的提升。羥基苯甲酸有很多的異構(gòu)體，在這些異構(gòu)體中羥基位于羧基的鄰位時在分子內(nèi)形成了氫鍵的羥基苯甲酸分子的熒光性要優(yōu)于其他幾種異構(gòu)體。(3)取代基中含有大量的的給電子基團。一般來說，如果一個較大的有機分子上具有較強的給電子基團，將會使化合物的熒光性能得到一定程度的加強，因為這種有機熒光化合物如果含有這類基團，多是由環(huán)外的羥基或氨基上的電子激發(fā)之后，轉(zhuǎn)移到環(huán)上而形成的激發(fā)態(tài)。如果取代基是羰基，重氮基團、硝基等這類吸電子基團，那么產(chǎn)生的結(jié)果將會與給電子基團相反，會使熒光材料的熒光效應(yīng)減弱。此外取代基在有機合成物的的位置不同在一定程度上也會影響該材料的熒光性能。一般取代基處在鄰位或是對位的時候，將會使苯環(huán)上電子云密度得到提升。化合物的熒光會得到一定程度的加強，但是共軛體系增大到一定的程度的時候，取代基位置的影響將會變得極其微弱，甚至可以忽略不計。有機熒光材料具有諸多的優(yōu)點，原料極其豐富、能夠采用多種合成、制作成本相對于稀土元素類的熒光材料非常低、可以進行大面積的制作與推廣使用。這些優(yōu)點促進了有機熒光材料的廣泛使用。2 實驗 實驗藥品表 2. 11 藥品統(tǒng)計序號原料名稱純度生產(chǎn)廠家1氧化釔南京細諾化工有限公司2氧化銪南京細諾化工有限公司3氫氧化鈉（片狀）國藥集團化學試劑有公司4濃硝酸溶液98%國藥集團化學試劑有公司5乙醇分析純上海振興化工一廠64甲氧基苯硼酸分析純蘇凱路化學74,7二溴2,1,3苯并噻二唑分析純薩恩化學技術(shù)（上海）有限公司8四（三苯基膦）鈀分析純薩恩化學技術(shù)（上海）有限公司91,4六氧二環(huán)分析純國藥集團化學試劑有限公司10K2CO3分析純國藥集團化學試劑有限公司11三氯甲烷分析純阿拉丁試劑（上海）有限公司12丙酮分析純薩恩化學技術(shù)（上海有限公司） 實驗器材表 2. 21 儀器統(tǒng)計序號實驗儀器規(guī)格廠家1電子天平FA2003B上海精密儀器有限公司2磁力攪拌器CMAG HS7IKA儀器公司3真空干燥箱DHA9101上海三發(fā)儀器有限公司4手持式紫外燈ZF5上海和勤分析儀器有限公司5旋涂儀WS400BZ8NPPILITF美國Laurel公司6抽濾器SHZD(iii)鄭州長城科貿(mào)有限公司7紫外分光光度計UV2550Shimadzu島津8熒光光譜儀Fluooromax4HORIBA9馬弗爐JVJ1300上海鋸晶 實驗步驟 無機材料 氧化釔銪的制備過程 ，將其置于250ml錐形瓶中。用100ml量筒準確量取20ml蒸餾水，將其緩慢傾倒入錐形瓶中。用量筒準確量取30ml濃硝酸，將其緩緩倒入錐形瓶中，傾倒過程中用玻璃棒輕輕攪拌溶液。滴加完成之后，用錫紙將錐形瓶封口，放在熱臺上，將加熱臺溫度調(diào)至50攝氏度，進行緩慢加熱，直至Y2O3完全溶解在濃硝酸溶液中。，稱量完成后將其倒入錐形瓶中。用100ml的量筒準確量取30ml蒸餾水，將其緩慢倒入錐形瓶中，用量筒準確量取20ml濃硝酸溶液，稱量完成后將其緩緩倒入錐形瓶中，滴加的過程中要用玻璃棒緩慢攪拌，防止?jié)庀跛犸w濺。等到滴加完之后，用錫紙將錐形瓶口進行密封，防止加熱過程中揮發(fā)。將其放在熱臺上，將加熱臺的溫度調(diào)至50℃對溶液進行加熱，加速Eu2O3的溶解，直至溶液澄清，停止加熱。用100ml的量筒從溶解后的Eu2O3溶液中準確量取10ml溶液放入Y2O3溶液中，緩慢搖動錐形瓶，使混合溶液混合均勻，使得Y3+：Eu3+=49:1。（其質(zhì)量是所用的氧化釔與氧化侑的質(zhì)量分數(shù)的3%，且所用的聚乙烯醇分子量是在2000左右。），將其倒入250ml的燒杯中，用一定量的蒸餾水將其溶解。將錐形瓶中的混合溶液緩慢加入到盛有聚乙烯醇的燒杯中，用玻璃棒緩慢攪拌，將其混合均勻后，放在熱臺上，進行加熱將其溶解。取氧化釔與氧化侑的硝酸混合溶液，將其倒入盛放聚乙烯醇的燒杯中，將其混合均勻后，放在加熱臺上，調(diào)節(jié)熱臺溫度至70攝氏度。取一定量的NaOH固體，將其放入燒杯中，往燒杯中加入正柳樹，用蒸餾水將其溶解，配置成一定濃度的NaOH溶液。取NaOH溶液，將其緩慢加入混合溶液中，調(diào)節(jié)溶液的pH值，在滴加NaOH溶液的過程中邊加邊攪拌溶液，使其能夠混合均勻，然后用pH試紙測量溶液的pH值，當溶液的pH值達到8左右的時候，會觀察到溶液中會有白色絮狀沉淀產(chǎn)生，此時停止加入NaOH溶液。讓混合溶液在加熱的條件下反應(yīng)1h。待反應(yīng)完成后，將燒杯去下，用抽濾瓶對反應(yīng)完成的溶液進行，再抽濾過程中，待抽濾漏斗上的溶液減少之后，向漏斗中加入蒸餾水，防止凝膠干涸成固體，如此反復(fù)3次，該操作的目的是為了取出凝膠中的Na+離子等雜質(zhì)離子。抽濾完成后取濾紙上的固體，將其放入坩堝中。將坩堝放入真空干燥箱中干燥24h，干燥完成后，取出材料。用研缽細細的研缽，將其研磨至極其細小的顆粒。將研磨好的顆粒放回坩堝中。打開馬弗爐，將馬弗爐的溫度定為800℃，將盛有藥品的坩堝放入馬弗爐中。在馬弗爐中高溫處理48h后取出。 氧化釔銪粉末 氧化釔銪的成膜制備