铕掺杂氧化铋的红色荧光材料的合成与发光性能研究(4)
1.6 镧系钒酸盐荧光材料的制备：
前面提到的纳米材料的制备方法中常用于镧系钒酸盐荧光材料制备的有沉淀法、熔融盐法、溶胶一凝胶法、溶剂热法、水热法。
1.6.1 沉淀法
罗红霞、郭佳以沉淀法合成了m-和t-LaVO4:Eu3+。在不使用任何添加剂的条件下，通过控制pH值，用沉淀法在温室下选择性合成了m-与t- LaVO4:Eu3+，考察了样品的发光性质，并与水热所制的样品的光之发光性质进行了比较。结果表明，样品在280nm光源激发下可发射600-620nm的红光，t-LaVO4:Eu3+发光强度远远大于m- LaVO4:Eu3+；pH值在6-9范围内，沉淀法与水热法都可以合成纯相t-LaVO4:Eu3+；在相同pH值条件下，180℃水热2h比沉淀法陈化2h所制备样品发光强度高[16]。
1.6.2 熔融盐法
山东大学硕士张娟以熔融盐法合成LaVO4基纳米材料。在熔盐中保温30分钟所得样品的XRD图的衍射峰基本与JCPDS卡片50—0367一致，但在20=23和20=32处有杂峰，这说明所得产物为单斜相结构的LaV04，同时含有微量多钒氧化物杂质。随着反应时间从半个小时延长到三个小时，衍射峰位置、强度没有明显变化，但相对变得稍尖锐，说明反应时间对产物LaV04影响较小，产物颗粒粒径随反应时间延长略有增大。在3500oC反应两小时即可获得单斜结构LaV04，而产物结晶度较低[17]。
1.6.3 溶胶一凝胶法
张洪武、付晓燕等采用络合溶胶,凝胶法制备了系列纳米发光材料LnVO4:En（Ln=La，Gd，Y）通过对三种钒基发光材料的结构以及光谱进行研究发现，GdVO4：Eu和YVO4:Eu为四方晶系对称性高，而O4：Eu是独居石结构，单斜晶系，是九配位，稀土离子属于对称性较低的C¬2对称，因而其红外光谱，吸收光谱和发射光谱与GdVO4：Eu、YVO4:Eu有明显的不同，出现峰的宽化以及数目增多等现像[18]。
1.6.4 溶剂热法
刘国聪、董辉等以的溶剂热法合成铕掺杂钒酸镧纳米棒，160oCT成功合成了Eu3+掺杂LaVO4纳米棒．用x射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和光致发光(PL)等技术时样品进行表征．XRD和TEM测试结果说明LaVO4：Eu3+纳米棒是纯锆石型四方相结构、晶体结构均匀、没有缺陷，通过调节溶液pH和反应时间能够控制LaVO4：Eu3+纳米的定向组装和晶体生长．PL光谱显示Eu3+掺杂可以显著提高LaVO4纳米棒的荧光性能[19]。
本论文在此采用的是固相法中的高温固相反应法。首先，固相反应在固体材料的高温过程中是一个普遍的物理化学现象，广义地讲，凡是有固相参与的化学反应都可称为固相反应。例如固体的热分解、氧化以及固体与固体、固体与液体之间的化学反应等都属于固相反应范畴之内。反应的特点是速度较慢，固体质点间键力大，其反应速率也降低。固相反应是通过固体原子或离子的扩散和运输完成的。首先是在反应物组分间的接触点处发生反应，然后逐渐扩散到物相内部进行反应，因此反应过程中反应物必须相互充分接触且反应需在高温下长时间地进行。因此，将反应物研磨并充分混合均匀，可增大反应物之间的接触面积，使原子或离子的扩散输运比较容易进行，以增大反应速率。但从狭义上，固相反应常指固体与固体间发生化学反应生成新的固体产物的过程。
而高热固相反应是反应温度高于600℃的固相反应。高温固相反应只限于制备那些热力学稳定的化合物，而对于低热条件下稳定的介稳态化合物或动力学上稳定的化合物不适于采用高温合成[20]。
此方法是制备稀土三基色荧光粉最原始的一种方法。以稀土三基色荧光粉中的红色荧光粉（YEu）O3为例，用这种方法制备的工艺如下：称取一定计量比的Y2O3和Eu2O3(99.99%或以上)加入定量助熔剂，混匀在1300～1500ºC灼烧2h左右后取出研磨并洗涤即可。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。