铕掺杂氧化铋的红色荧光材料的合成与发光性能研究(3)
1.4.2 以Eu2+为激活剂或主激活剂的荧光体系
Eu2+的最低激发态可由4f组态内构成，也可由4f65d1组态构成。根据宇称选择定则，从基态到4f65d1激发态的跃迁则属于允许的电偶极跃迁，所以一般情况下这种允许的4f-f65d1跃迁的发射强度将远远大于4f-4f跃迁发射强度。（1）硫化物体系：在铕的硫化物中，铕通常都是正二价的，因为在这种化合物中化学键的共价性高，电荷迁移态跃迁向低能量区移动，铕三价的电荷迁移态所处的能量太低，正三价已不再稳定。CaS:Eu2+ 和SrS:Eu2+ 体系是一类高效红色发光材料，可以被蓝光或紫光激发，发射峰分别为650nm 和620nm 的红光，可以作为白光LED 的红色荧光粉[13]。我国胡云生等人采用高温固相法合成了（Ca1-xSrx）S:Eu2+ 红粉。但是S元素易析出，且在大气中S和Eu3+ 不定，容易与空气中的氧气等介质发生化学反应使得所制的含硫体系荧光粉晶粒分散或晶格结构受到破坏，从而使其发光效率和显色性大大降低。因此，应该采取措施使其性质稳定，减小其光衰。
（2）氮化物体系：硅基氮（氧）化物荧光粉是近年来发展起来的一类新型荧光粉具有结构多样、性质稳定、高共价性等特点，因而这类材料的发光颜色极为丰富，覆盖了整个可见光区域，同时其激发范围较宽，可以被紫外、紫光甚至蓝光等有效激发，此外温度特性也相当的稳定。这类荧光粉自1999 年首次被合成之后进行了大量研究， 但是由于原料和合成条件比较苛刻，制约了氮化物作为红色荧光粉的基质的研究及应用[14]。
1.4.3 以过渡金属作为激活剂或主激活剂的荧光体系
过渡金属作为红色荧光粉激活剂的主要是Mn4+、Mn2+、Fe3+以及Ce3+。过渡金属作为激活剂可以改善荧光粉激发光谱，使之有一个宽带激发，而且使用过渡金属作为激活剂大大降低了成本。但是过渡金属作为激活剂的一个很大不足是发射峰多位于深红色区域，色纯度较差。
无论是三价铕做激活剂还是二价铕做激活剂，合成红色荧光粉的关键是找到一种符合条件的基质，该基质必须能被紫外光或可见光很好的激发然后高效传递给激活剂离子，或者激活剂在这种基质中可以被很好的激发，且发出610nm左右的红光[15]。另外影响荧光粉发光性能的因素除化学指标外还有物性指标及荧光粉的后处理，而以往这方面的工作又较薄弱，因而是制约稀土发光材料开发的关键因素之一。
1.5 无机荧光材料的一般制备方法
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。
（1）固相法是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）气相法是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。
（3）液相法是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聚。