稀土磷钒酸盐微纳米发光材料的制备及性能研究(5)
① 物质的可激活系统在吸收光子后跃迁到较高能态。
② 激活系统回复到较低能态而发射光子。
稀土的特征性质使稀土发光材料具有许多优异的特征：
① 荧光光谱为线谱，发光颜色很少随基质改变。
② 发光材料的浓度猝灭小，温度猝灭小。
③ 处于激发态的寿命稀土离子比普通离子长。
④ 发光材料的亮度高而且显色性好。
⑤ 合成工艺简单。制备的粉体粒度小，且分布均匀，分布范围窄。
近26年来，稀土发光材料在国内外得到惊人的发展，形成了相当大的生产规模和客观的市场，其产值和经济效益都很高。到90年代，依然以一定的速度增长。国内外在稀土新材料方面几乎每隔3~5年就有一次突破，而稀土发光材料则是这宝库中五光十色的瑰宝。据美国商业信息公司最近统计，在美国稀土各应用高技术领域中，光存储器的年增长率达50%，灯用稀土荧光粉20%，名列第二位，电视荧光粉为3.4%，仅电视用荧光粉1998年在美国的消费量居稀土消费量第五位，为104.3吨，价值2700万美元，到1995年将达131.5吨。我国彩电荧光粉及紧凑型荧光灯用稀土荧光粉在80年代增长速率更快，工业生产规模相当可观，且有部分出口。这表明，稀土发光材料的发展及在稀土各应用领域中占有举足轻重地位。
随着新型平板显示器的发展，对具有新的或更好发光性质的发光粉体的需求日益增多。由于纳米材料具有其他大颗粒材料所不具有的结构以及各种性质如电性质、光性质等，研究纳米稀土发光材料已成为目前引人注目的课题。以钒酸盐为基质和以磷酸盐为基质的纳米稀土发光材料都是很具有研究意义及应用价值的稀土荧光粉，特别是纳米级YVO4:Eu，作为一种很好的红光粉体，已经广泛应用于荧光灯以及彩色显像管（CRT）中。另外，近来的研究表明纳米级YVO4:Eu 在真空紫外区（VUV）有较好的吸收，是一种很有前途的等离子体平板显示器（PDPs）用的发光材料。另外， 蓝光材料YVO4:Tm 和GdVO4:Tm，由于具有合适的荧光寿命以及优良的色度，也引起了人们更多的注。同时以纳米级磷酸盐为基质的发光材料也在VUV光激发也能够发出明亮的光，是很有应用前途的发光材料。由此可见，研究以钒酸盐和磷酸盐为基质的纳米发光材料的能级结构及光谱特性有重要意义。
1.4.2 离子掺杂对稀土磷酸盐纳米材料发光性能的改善
掺杂稀土离子的纳米发光材料的能级结构及荧光特性是一个全新的领域，人们已发现了某些掺杂稀土离子的纳米材料表现出优异的荧光特性，因此，有关掺杂稀土纳米发光材料的能级结构、光谱特性以及如何提高材料的猝灭浓度和提高发光亮度等引起了人们极大的研究兴趣。稀土离子中Eu3+、Sm3+、Tm3+、Tb3+、Ce3+、Yb3+等作为掺杂离子已广泛应用于稀土磷酸盐纳米发光材料的合成中[18]，如Meyssamy等成功地合成了LaPO4:Eu、LaPO4:Ce、LaPO4:(Ce, Tb)纳米线，并研究了它们的荧光性能，开辟了稀土掺杂磷酸盐纳米发光材料的新篇章；尔后，他们又合成了CePO4:Tb纳米晶体，并研究了该材料的发光性能[19]。由此可见，在稀土掺杂纳米发光材料中，掺杂离子的加入能有效地改善原有材料的荧光性能。
1.4.3形貌及晶型结构对稀土纳米材料发光性能的影响
不同的基质具有不同的物理化学性能，晶体结构存在着显著的差别。晶体结
构不同，离子所受的晶体场的作用力就不一样，能级产生的劈裂程度也不一样，不同的劈裂程度会引起劈裂能级的高低变化，从而影响其光谱特点，因此，稀土纳米材料的形貌及晶型结构在一定程度上也是影响稀土磷酸盐纳米材料荧光性能的重要因素之一。
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