稀土納米上轉(zhuǎn)換材料課件

稀土納米轉(zhuǎn)換材料的制備和運用ConceptConceptconceptConcept稀土納米轉(zhuǎn)換材料的ConceptConceptconcept

稀土納米轉(zhuǎn)換材料的制備和運用

納米上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的上轉(zhuǎn)換發(fā)光機理233稀土納米轉(zhuǎn)換材料31上轉(zhuǎn)換材料的制備與應(yīng)用稀土納米轉(zhuǎn)換材料的制備和運用233稀土1、納米就是十億分之一米，其長度相當(dāng)于人類頭發(fā)直徑的八萬分之一。2、當(dāng)一種材料的尺寸變小，小到只有納米長度的時候，它會呈現(xiàn)出很多奇異的特征。材料的納米化將賦予材料許多不同于宏觀物質(zhì)的特性，也將成為提供新性質(zhì)、新材料的科技創(chuàng)新領(lǐng)域，為此引起了世界各國的重視。3、稀土元素特殊的電子構(gòu)型使其具有特殊的光、電、磁性質(zhì)。而被譽為新材料的寶庫。將稀土納米化無疑能在原有特性的基礎(chǔ)上賦予一系列新的特性，將更有利于發(fā)現(xiàn)新性質(zhì)和合成新材料。1、納米就是十億分之一米，其長度相當(dāng)于人類頭發(fā)直徑的八萬分之上轉(zhuǎn)換材料：是一種紅外光激發(fā)下能發(fā)出可見光的發(fā)光材料,及將紅外光轉(zhuǎn)換成可見光的發(fā)光材料。其特點是所吸收的光子能量低于發(fā)射的光子能量，這種現(xiàn)象違背了Stokes定律,所以又稱為反Stokes定律發(fā)光材料.其原理基于雙光子或多光子過程。上轉(zhuǎn)換材料：是一種紅外光激發(fā)下能發(fā)出可見光的發(fā)光材料,及將紅

SubtitleClicktoEditTitle1、稀土納米材料及應(yīng)用已成為當(dāng)前的一個熱點，其原因在于該材料集稀土特性和納米特性于一體必然會開創(chuàng)出非稀土納米材料和稀土非納米材料所不具有的綜合優(yōu)良特性，其應(yīng)用前景巨大。運用稀土和納米的特性、巧妙地合成稀土納米、粉體材料、流體材料、薄膜材料、介L材料、塊狀納米晶體材料、有機一無機復(fù)合材料以及層出不窮的納米改性材料等新材料和新應(yīng)用，形成新的經(jīng)濟增長點。2、資料報道，在汽車尾氣凈化催化劑中的常規(guī)稀土化合物換以稀土納米粒子后，提高了尾氣中的一氧化碳、碳氫化合物和氨氧化物的轉(zhuǎn)化率，也就是說含有稀土納米粉末的催化劑除污染的效果更好。3、另外國內(nèi)出現(xiàn)“納米空調(diào)”。據(jù)靜采用了含有稀土、稀有納米氧化物具有特殊化學(xué)配位結(jié)構(gòu)的微孔活動中心的空氣凈化過濾新材料，能分解和去除居室空氣中的甲醛、苯、二甲苯、三氯乙烯等有害氣體稀土納米材料的應(yīng)用SubtitleClicktoEditTitl

3、稀土永磁材料已經(jīng)歷了SmCo5一Sm2Co1以及NdFeL4B3個發(fā)展階段，目前燒結(jié)NdFeB稀土水磁的磁能積已高達432KJ／m(54MGCe)．接近理論值512KJm。(64MGCe)，并已普遍獲得推廣應(yīng)用。資料報道雙相交換偶合的低釹低成本納米NdFeB粘接永磁體己經(jīng)通過鑒定并投人生產(chǎn)應(yīng)用。世界上正在開發(fā)超高磁能積第四代稀土永磁材料

4、稀土納米熒光粉，發(fā)光效率提高，將大大減少稀土用量。主要使用CeO2、EU2O3、Tb4O7、Y203。高清晰彩色電視的候選材料3、稀土永磁材料已經(jīng)歷了SmCo5一Sm2Co

我國雖是稀土大國，但應(yīng)用基礎(chǔ)研究嚴重滯后，“工業(yè)味精”只能像土豆、白菜一樣廉價。自1995年起，北京大學(xué)嚴純?nèi)A團隊經(jīng)過15年持續(xù)攻關(guān)，建立了可控制備稀土納米功能材料的方法，為我國稀土資源的高效、高值化利用開辟了新途徑；其研究課題“稀土納米功能材料的可控合成、組裝及構(gòu)效研究”，榮獲2011年度國家自然科學(xué)二等獎。嚴純?nèi)A教授，長江學(xué)者特聘教授，中科院新科院士，北京大學(xué)稀土材料化學(xué)及應(yīng)用國家重點實驗室主任，多年來在稀土分離、稀土功能材料應(yīng)用等方面進行了系統(tǒng)而深入的創(chuàng)新性研究，為我國稀土提取和分離技術(shù)躋身世界領(lǐng)先水平做出了突出貢獻。

我國雖是稀土大國，但應(yīng)用基礎(chǔ)研究嚴重滯后，“

納米上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的上轉(zhuǎn)換發(fā)光機理：（1）激發(fā)態(tài)吸收(ESA)（2）能量傳遞上轉(zhuǎn)換（ET）（3）光子雪崩上轉(zhuǎn)換（PA）上轉(zhuǎn)換發(fā)光的機制可以歸結(jié)為3種，即激發(fā)態(tài)吸收(ESA)、能量傳遞(ET)和光子雪崩上轉(zhuǎn)換(PA)．下面就對它們進行一一介紹．納米上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的上轉(zhuǎn)換發(fā)光機理：（1）激發(fā)態(tài)吸收（1）激發(fā)態(tài)吸收(ESA)圖1(a)是激發(fā)態(tài)吸收(ESA)過程示意圖．首先，離子吸收一個能量為hv1的光子，從基態(tài)1被激發(fā)到激發(fā)態(tài)2．然后，離子再吸收一個能量為hv2的光子，從激發(fā)態(tài)2被激發(fā)到激發(fā)態(tài)3，隨后從激發(fā)態(tài)3發(fā)射出比激發(fā)光波長更短的光子．在連續(xù)光激發(fā)下，上轉(zhuǎn)換發(fā)光(來自能級3)的強度通常正比于I1:I2，I為激發(fā)光光強．在一些情況下，hv1≈hv2，其發(fā)光強度通常正比于I2．更一般地，如果需要發(fā)生n次吸收，上轉(zhuǎn)換發(fā)光強度將正比于In，．另外，ESA過程為單個離子的吸收，具有不依賴于發(fā)光離子濃度的特點。Message（1）激發(fā)態(tài)吸收(ESA)Message（2）能量傳遞上轉(zhuǎn)換（ET）

當(dāng)足夠多數(shù)量的離子被激發(fā)到中間態(tài)時，2個物理上相當(dāng)接近的激發(fā)態(tài)離子可以通過相互作用，其中的一個離子返回低能態(tài)，另一個離子則被激發(fā)至高能態(tài)，并產(chǎn)生輻射躍遷．圖1(b)為能量傳遞上轉(zhuǎn)換的示意圖．與激發(fā)態(tài)吸收一樣，能量傳遞上轉(zhuǎn)換的發(fā)光強度通常正比于I2或In．ET過程為離子之間的相互作用,因此強烈依賴于離子濃度．ET過程在摻雜濃度大于1％時比較有效．在研究上轉(zhuǎn)換的機制時，上轉(zhuǎn)換發(fā)光的衰減曲線是區(qū)分能量傳遞上轉(zhuǎn)換和激發(fā)態(tài)吸收上轉(zhuǎn)換2種機制的有力手段．對于能量傳遞上轉(zhuǎn)換，上轉(zhuǎn)換發(fā)光的時間衰減曲線通常存在一個上升沿；而對于激發(fā)態(tài)吸收上轉(zhuǎn)換，則不存在上升沿．上轉(zhuǎn)換發(fā)光的離子濃度和溫度依賴關(guān)系也可以用來區(qū)分激發(fā)態(tài)吸收和能量傳遞．Message（2）能量傳遞上轉(zhuǎn)換（ET）Message稀土納米上轉(zhuǎn)換材料課件

要制備上轉(zhuǎn)換材料，首先要得到粒度均勻、化學(xué)純度高、分散性好、燒結(jié)性好的粉料。目前有關(guān)稀土離子摻雜氧化物納米粉體的制備方法很多，如共沉淀法、燃燒合成法、噴霧熱解法，溶膠-凝膠法、化學(xué)氣相沉積法等等。1234燃燒合成法溶膠

-凝膠法共沉淀法水熱法要制備上轉(zhuǎn)換材料，首先要得到粒度均勻、化學(xué)純度高

上轉(zhuǎn)換材料制備方法燃燒合成法（1）燃燒合成是利用化學(xué)反應(yīng)自身的放熱來制備材料的方法．原料為稀土硝酸鹽(如Y(NO))和有機燃料(如氨基酸、甘胺酸等)．在一個燃燒合成反應(yīng)中，反應(yīng)物達到放熱反應(yīng)的點火溫度時，點燃后，反應(yīng)由放出的熱量維持，燃燒產(chǎn)物即為所需材料．燃燒合成法具有反應(yīng)時間短、產(chǎn)物純度高、設(shè)備簡單、成本低廉、可以用來制備亞穩(wěn)相物質(zhì)等優(yōu)點．用燃燒法合成的納米上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料主要有：Y2O3：Er3+；Y2O3：Er3+，Yb3+；Gd3Ga5O12：Tm3+，Yb3+；Gd3Ga5O12：Er3+等氧化物和復(fù)合氧化物材料．溶膠-凝膠法（2）溶膠-凝膠法是以金屬醇鹽或其他金屬無機鹽作為前驅(qū)體，溶于溶劑中形成均勻的溶液，再加入各種添加劑如絡(luò)合劑、催化劑等，在適合的溫度和pH值條件下，溶液中的溶質(zhì)發(fā)生水解、聚合等化學(xué)反應(yīng)，首先生成溶膠，進而生成具有一定空間結(jié)構(gòu)的凝膠，然后經(jīng)過熱處理，在較低溫度下制備出各種無機材料或復(fù)合材料的方法．溶膠-凝膠法具有：容易達到分子水平均勻，便于控制摻雜量熱處理溫度低、設(shè)備簡單、價格低廉等優(yōu)點．用溶膠—凝膠法合成的納米上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料有：Gd2O3：Er3+；Gd2O3：Er3+，Yb3+；Gd2O3：Tm3+，Yb3+；TiO2：Er3+；BaTiO3：Er3+等材料．上轉(zhuǎn)換材料制備方法燃燒合成法（1）燃燒合成是利用化學(xué)反

ClicktoeditMastertitlestyle共沉淀法（3）共沉淀法在含有2種或2種以上金屬離子的多元體系溶液中加入沉淀劑，得到各種成分均一沉淀的方法．得到的沉淀物經(jīng)分離沉降，然后經(jīng)過干燥，再在不同的溫度下灼燒便得到納米發(fā)光材料．共沉淀法具有反應(yīng)溫度低、樣品純度高、粒徑小、分散性很好、操作簡便、無須復(fù)雜設(shè)備、成本低廉、并可以大批量制備等優(yōu)點．用共沉淀法合成的納米上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料主要有：Y2O3：Er3+，Yb3+；Y2O3：Er3+；YAG：Er3+；Lu2O3：Ho3+，Yb3+等材料．水熱法（4）水熱法是在特制的密閉容器內(nèi)完成的．一般是在100～350℃和高壓環(huán)境下使無機或有機化合物與水化合，通過對加速滲析反應(yīng)和物理過程的控制得到改進的無機物，再過濾、洗滌、干燥，從而得到高純度的納米粒子．水熱法具有能耗低、實用性廣、環(huán)境污染少、可有效控制反應(yīng)和晶體的生長特性等優(yōu)點，用水熱法合成的納米上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料主要有：NaYF4：Er3+；LaF3：Er3+；Y2O3：Er3+；YVO4：Er3+等材料．ClicktoeditMastertitle對于上轉(zhuǎn)換材料的制備，不僅需要激活劑離子，還需要基質(zhì)。基質(zhì)的選擇也是至關(guān)重要的。選擇基質(zhì)材料主要考慮以下3個方面：聲子能量低、稀土離子摻雜濃度高、穩(wěn)定性好等．納米上轉(zhuǎn)換發(fā)光的基質(zhì)材料主要有氟化物和氧化物基質(zhì)．其中，以氟化物為基質(zhì)的上轉(zhuǎn)換材料效率最高．氟化物具有很多優(yōu)點：(1)透光范圍很寬；(2)稀土離子能很容易地摻雜到氟化物材料中；(3)聲子能量低(500em)，熒光效率明顯高于其他材料．但其具有制備復(fù)雜、成本高、化學(xué)穩(wěn)定性差等缺點．氧化物基質(zhì)雖然聲子能量較高(600em)，但具有熔點高、穩(wěn)定性好和熱膨脹系數(shù)小、制備工藝簡單、環(huán)境條件要求較低的優(yōu)點．所以以氧化物電介質(zhì)材料為基質(zhì)的稀土摻雜納米發(fā)光材料成為納米發(fā)光材料研究的熱點之一．對于上轉(zhuǎn)換材料的制備，不僅需要激活劑離子，還需要基質(zhì)。基質(zhì)的稀土納米上轉(zhuǎn)換材料課件

上轉(zhuǎn)換材料的應(yīng)用：A.Santana-Alonso在MaterialsChemistryandPhysics上發(fā)表了一篇關(guān)于納米上轉(zhuǎn)換材料的應(yīng)用的文章Whitelightup-conversionintransparentsol–gelderivedglass-ceramicscontainingYb3+–Er3+–Tm3+triply-dopedYF3nanocrystals（白光在由透明溶膠-凝膠得到的含三倍滲透Yb3+–Er3+–Tm3+的YF3納米晶體的上轉(zhuǎn)換）

摻雜三倍Yb3+–Er3+–Tm3+離子的YF3納米晶體已經(jīng)成功在以溶膠-凝膠玻璃微先驅(qū)物，充分熱源的研制條件下研制出來了。X-射線衍射和高分辨率傳遞電子顯微鏡分析能顯示出YF3納米晶體沉淀。上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的特性確證了納米晶體沉淀中發(fā)光離子的有效分區(qū)。相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)換上轉(zhuǎn)換機制和整體發(fā)光顏色的依賴性經(jīng)過分析，可以得知是由不同濃度的摻雜離子造成的。特別是很明亮和有效的上轉(zhuǎn)換發(fā)射大部分與標準的等能量白光照明點的標準色度圖相匹配，已經(jīng)成為在光子集成器和紅外可協(xié)調(diào)熒光粉等有潛能應(yīng)用方向的有前途的候選材料。上轉(zhuǎn)換材料的應(yīng)用：A.Santana-A稀土納米上轉(zhuǎn)換材料課件

使用氫氣給燃料電池提供能量就像是一個吸引人的可再生能源解決方案，去滿足兆兆瓦特碳中性能源需求的挑戰(zhàn)。稀土摻雜納米微晶玻璃表現(xiàn)出顯著的高強度紫外-藍色上轉(zhuǎn)換過程，是一種協(xié)助長波長吸收太陽能輻射，延長光催化對紅外和近紅外區(qū)克服大帶隙材料應(yīng)用在光電化學(xué)電池中將水分解為氫氣和氧氣的缺點的響應(yīng)。CompanyLOGO使用氫氣給燃料電池提供能量就像是一個吸引人的可再生能源解決

thankyou!thankyou!稀土納米轉(zhuǎn)換材料的制備和運用ConceptConceptconceptConcept稀土納米轉(zhuǎn)換材料的ConceptConceptconcept

稀土納米轉(zhuǎn)換材料的制備和運用

納米上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的上轉(zhuǎn)換發(fā)光機理233稀土納米轉(zhuǎn)換材料31上轉(zhuǎn)換材料的制備與應(yīng)用稀土納米轉(zhuǎn)換材料的制備和運用233稀土1、納米就是十億分之一米，其長度相當(dāng)于人類頭發(fā)直徑的八萬分之一。2、當(dāng)一種材料的尺寸變小，小到只有納米長度的時候，它會呈現(xiàn)出很多奇異的特征。材料的納米化將賦予材料許多不同于宏觀物質(zhì)的特性，也將成為提供新性質(zhì)、新材料的科技創(chuàng)新領(lǐng)域，為此引起了世界各國的重視。3、稀土元素特殊的電子構(gòu)型使其具有特殊的光、電、磁性質(zhì)。而被譽為新材料的寶庫。將稀土納米化無疑能在原有特性的基礎(chǔ)上賦予一系列新的特性，將更有利于發(fā)現(xiàn)新性質(zhì)和合成新材料。1、納米就是十億分之一米，其長度相當(dāng)于人類頭發(fā)直徑的八萬分之上轉(zhuǎn)換材料：是一種紅外光激發(fā)下能發(fā)出可見光的發(fā)光材料,及將紅外光轉(zhuǎn)換成可見光的發(fā)光材料。其特點是所吸收的光子能量低于發(fā)射的光子能量，這種現(xiàn)象違背了Stokes定律,所以又稱為反Stokes定律發(fā)光材料.其原理基于雙光子或多光子過程。上轉(zhuǎn)換材料：是一種紅外光激發(fā)下能發(fā)出可見光的發(fā)光材料,及將紅

SubtitleClicktoEditTitle1、稀土納米材料及應(yīng)用已成為當(dāng)前的一個熱點，其原因在于該材料集稀土特性和納米特性于一體必然會開創(chuàng)出非稀土納米材料和稀土非納米材料所不具有的綜合優(yōu)良特性，其應(yīng)用前景巨大。運用稀土和納米的特性、巧妙地合成稀土納米、粉體材料、流體材料、薄膜材料、介L材料、塊狀納米晶體材料、有機一無機復(fù)合材料以及層出不窮的納米改性材料等新材料和新應(yīng)用，形成新的經(jīng)濟增長點。2、資料報道，在汽車尾氣凈化催化劑中的常規(guī)稀土化合物換以稀土納米粒子后，提高了尾氣中的一氧化碳、碳氫化合物和氨氧化物的轉(zhuǎn)化率，也就是說含有稀土納米粉末的催化劑除污染的效果更好。3、另外國內(nèi)出現(xiàn)“納米空調(diào)”。據(jù)靜采用了含有稀土、稀有納米氧化物具有特殊化學(xué)配位結(jié)構(gòu)的微孔活動中心的空氣凈化過濾新材料，能分解和去除居室空氣中的甲醛、苯、二甲苯、三氯乙烯等有害氣體稀土納米材料的應(yīng)用SubtitleClicktoEditTitl

3、稀土永磁材料已經(jīng)歷了SmCo5一Sm2Co1以及NdFeL4B3個發(fā)展階段，目前燒結(jié)NdFeB稀土水磁的磁能積已高達432KJ／m(54MGCe)．接近理論值512KJm。(64MGCe)，并已普遍獲得推廣應(yīng)用。資料報道雙相交換偶合的低釹低成本納米NdFeB粘接永磁體己經(jīng)通過鑒定并投人生產(chǎn)應(yīng)用。世界上正在開發(fā)超高磁能積第四代稀土永磁材料

4、稀土納米熒光粉，發(fā)光效率提高，將大大減少稀土用量。主要使用CeO2、EU2O3、Tb4O7、Y203。高清晰彩色電視的候選材料3、稀土永磁材料已經(jīng)歷了SmCo5一Sm2Co

我國雖是稀土大國，但應(yīng)用基礎(chǔ)研究嚴重滯后，“工業(yè)味精”只能像土豆、白菜一樣廉價。自1995年起，北京大學(xué)嚴純?nèi)A團隊經(jīng)過15年持續(xù)攻關(guān)，建立了可控制備稀土納米功能材料的方法，為我國稀土資源的高效、高值化利用開辟了新途徑；其研究課題“稀土納米功能材料的可控合成、組裝及構(gòu)效研究”，榮獲2011年度國家自然科學(xué)二等獎。嚴純?nèi)A教授，長江學(xué)者特聘教授，中科院新科院士，北京大學(xué)稀土材料化學(xué)及應(yīng)用國家重點實驗室主任，多年來在稀土分離、稀土功能材料應(yīng)用等方面進行了系統(tǒng)而深入的創(chuàng)新性研究，為我國稀土提取和分離技術(shù)躋身世界領(lǐng)先水平做出了突出貢獻。

我國雖是稀土大國，但應(yīng)用基礎(chǔ)研究嚴重滯后，“

納米上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的上轉(zhuǎn)換發(fā)光機理：（1）激發(fā)態(tài)吸收(ESA)（2）能量傳遞上轉(zhuǎn)換（ET）（3）光子雪崩上轉(zhuǎn)換（PA）上轉(zhuǎn)換發(fā)光的機制可以歸結(jié)為3種，即激發(fā)態(tài)吸收(ESA)、能量傳遞(ET)和光子雪崩上轉(zhuǎn)換(PA)．下面就對它們進行一一介紹．納米上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的上轉(zhuǎn)換發(fā)光機理：（1）激發(fā)態(tài)吸收（1）激發(fā)態(tài)吸收(ESA)圖1(a)是激發(fā)態(tài)吸收(ESA)過程示意圖．首先，離子吸收一個能量為hv1的光子，從基態(tài)1被激發(fā)到激發(fā)態(tài)2．然后，離子再吸收一個能量為hv2的光子，從激發(fā)態(tài)2被激發(fā)到激發(fā)態(tài)3，隨后從激發(fā)態(tài)3發(fā)射出比激發(fā)光波長更短的光子．在連續(xù)光激發(fā)下，上轉(zhuǎn)換發(fā)光(來自能級3)的強度通常正比于I1:I2，I為激發(fā)光光強．在一些情況下，hv1≈hv2，其發(fā)光強度通常正比于I2．更一般地，如果需要發(fā)生n次吸收，上轉(zhuǎn)換發(fā)光強度將正比于In，．另外，ESA過程為單個離子的吸收，具有不依賴于發(fā)光離子濃度的特點。Message（1）激發(fā)態(tài)吸收(ESA)Message（2）能量傳遞上轉(zhuǎn)換（ET）

當(dāng)足夠多數(shù)量的離子被激發(fā)到中間態(tài)時，2個物理上相當(dāng)接近的激發(fā)態(tài)離子可以通過相互作用，其中的一個離子返回低能態(tài)，另一個離子則被激發(fā)至高能態(tài)，并產(chǎn)生輻射躍遷．圖1(b)為能量傳遞上轉(zhuǎn)換的示意圖．與激發(fā)態(tài)吸收一樣，能量傳遞上轉(zhuǎn)換的發(fā)光強度通常正比于I2或In．ET過程為離子之間的相互作用,因此強烈依賴于離子濃度．ET過程在摻雜濃度大于1％時比較有效．在研究上轉(zhuǎn)換的機制時，上轉(zhuǎn)換發(fā)光的衰減曲線是區(qū)分能量傳遞上轉(zhuǎn)換和激發(fā)態(tài)吸收上轉(zhuǎn)換2種機制的有力手段．對于能量傳遞上轉(zhuǎn)換，上轉(zhuǎn)換發(fā)光的時間衰減曲線通常存在一個上升沿；而對于激發(fā)態(tài)吸收上轉(zhuǎn)換，則不存在上升沿．上轉(zhuǎn)換發(fā)光的離子濃度和溫度依賴關(guān)系也可以用來區(qū)分激發(fā)態(tài)吸收和能量傳遞．Message（2）能量傳遞上轉(zhuǎn)換（ET）Message稀土納米上轉(zhuǎn)換材料課件

要制備上轉(zhuǎn)換材料，首先要得到粒度均勻、化學(xué)純度高、分散性好、燒結(jié)性好的粉料。目前有關(guān)稀土離子摻雜氧化物納米粉體的制備方法很多，如共沉淀法、燃燒合成法、噴霧熱解法，溶膠-凝膠法、化學(xué)氣相沉積法等等。1234燃燒合成法溶膠

-凝膠法共沉淀法水熱法要制備上轉(zhuǎn)換材料，首先要得到粒度均勻、化學(xué)純度高

上轉(zhuǎn)換材料制備方法燃燒合成法（1）燃燒合成是利用化學(xué)反應(yīng)自身的放熱來制備材料的方法．原料為稀土硝酸鹽(如Y(NO))和有機燃料(如氨基酸、甘胺酸等)．在一個燃燒合成反應(yīng)中，反應(yīng)物達到放熱反應(yīng)的點火溫度時，點燃后，反應(yīng)由放出的熱量維持，燃燒產(chǎn)物即為所需材料．燃燒合成法具有反應(yīng)時間短、產(chǎn)物純度高、設(shè)備簡單、成本低廉、可以用來制備亞穩(wěn)相物質(zhì)等優(yōu)點．用燃燒法合成的納米上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料主要有：Y2O3：Er3+；Y2O3：Er3+，Yb3+；Gd3Ga5O12：Tm3+，Yb3+；Gd3Ga5O12：Er3+等氧化物和復(fù)合氧化物材料．溶膠-凝膠法（2）溶膠-凝膠法是以金屬醇鹽或其他金屬無機鹽作為前驅(qū)體，溶于溶劑中形成均勻的溶液，再加入各種添加劑如絡(luò)合劑、催化劑等，在適合的溫度和pH值條件下，溶液中的溶質(zhì)發(fā)生水解、聚合等化學(xué)反應(yīng)，首先生成溶膠，進而生成具有一定空間結(jié)構(gòu)的凝膠，然后經(jīng)過熱處理，在較低溫度下制備出各種無機材料或復(fù)合材料的方法．溶膠-凝膠法具有：容易達到分子水平均勻，便于控制摻雜量熱處理溫度低、設(shè)備簡單、價格低廉等優(yōu)點．用溶膠—凝膠法合成的納米上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料有：Gd2O3：Er3+；Gd2O3：Er3+，Yb3+；Gd2O3：Tm3+，Yb3+；TiO2：Er3+；BaTiO3：Er3+等材料．上轉(zhuǎn)換材料制備方法燃燒合成法（1）燃燒合成是利用化學(xué)反

ClicktoeditMastertitlestyle共沉淀法（3）共沉淀法在含有2種或2種以上金屬離子的多元體系溶液中加入沉淀劑，得到各種成分均一沉淀的方法．得到的沉淀物經(jīng)分離沉降，然后經(jīng)過干燥，再在不同的溫度下灼燒便得到納米發(fā)光材料．共沉淀法具有反應(yīng)溫度低、樣品純度高、粒徑小、分散性很好、操作簡便、無須復(fù)雜設(shè)備、成本低廉、并可以大批量制備等優(yōu)點．用共沉淀法合成的納米上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料主要有：Y2O3：Er3+，Yb3+；Y2O3：Er3+；YAG：Er3+；Lu2O3：Ho3+，Yb3+等材料．水熱法（4）水熱法是在特制的密閉容器內(nèi)完成的．一般是在100～350℃和高壓環(huán)境下使無機或有機化合物與水化合，通過對加速滲析反應(yīng)和物理過程的控制得到改進的無機物，再過濾、洗滌、干燥，從而得到高純度的納米粒子．水熱法具有能耗低、實用性廣、環(huán)境污染少、可有效控制反應(yīng)和晶體的生長特性等優(yōu)點，用水熱法合成的納米上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料主要有：NaYF4：Er3+；LaF3：Er3+；Y2O3：Er3+；YVO4：Er3+等材料．ClicktoeditMastertitle對于上轉(zhuǎn)換材料的制備，不僅需要激活劑離子，還需要基質(zhì)?；|(zhì)的選擇也是至關(guān)重要的。選擇基質(zhì)材料主要考慮以下3個方面：聲子能量低、稀土離子摻雜濃度高、穩(wěn)定性好等．納米上轉(zhuǎn)換發(fā)光的基質(zhì)材料主要有氟化物和氧化物基質(zhì)．其中，以氟化物為基質(zhì)的上轉(zhuǎn)換材料效率最高．氟化物具有很多優(yōu)點：(1)透光范圍很寬；(2)稀土離子能很容