离子掺杂对上转换材料发光性能的影响研究(4)

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1.2.3 含硫化合物

与卤化物和氧化物相比，硫化物的声子能量适中，而且化学稳定性和热稳定性都较高，因此，也很有研究价值Yong Gyu Choi等人结合了Ge-Ga-S和Ge-As-S体系玻璃的优缺点，研究了Ge-Ga-As-S体系的玻璃。这种玻璃显示了比较好的热稳定性和较高的稀土离子溶解度，在980nm光的激发下，得到了很强的上转换发光。由于存在特殊的缺陷俘获过程，含硫化合物的上转换发光材料主要用作电子俘获材料[10]。

1.2.4 卤化物体系

在上转换发光材料中，由于卤化物的声子能量小，发光效率高，因而占有重要地位，是具有相当潜力的上转换发光材料，无论是晶体!纳米晶还是玻璃材料，稀土离子掺杂的卤化物基质上转换发光材料都表现出了较高的发光效率。虽然稀土离子掺杂的卤化物材料的上转换发光效率较高，但其制备复杂，成本高，环境条件要求比较严格，在研究和实际应用中存在一定困难[11]。

1.3 上转换发光材料的制备方法[12-13]

1.3.1 高温固相法

高温固相法是一种传统的合成方法。这种方法是将高纯的原料按一定比例称量，充分混合均匀之后装入坩埚中，然后放入高温炉中，在特定的条件下(温度、气氛、反应时间)进行烧结得到产品。目前仍然是合成上转换材料的主要方法之一。

固相反应通常包括以下步骤：(1)固体界面如原子或离子的跨过界面的扩散；(2)原子规模的化学反应；(3)新相成核；(4)通过固体的输运及新相的长大。固相反应通常取决于材料的晶体结构及其缺陷结构，故其缺陷越大，反应传质能力越强。固相反应的条件便是充分的接触，可以将样品磨成细小粉末以增加其反应面积。从而增加扩散速率及容易成核。

1.3.2 共沉淀法文献综述

共沉淀法是指在溶液中含有两种或多种阳离子，它们以均相存在于溶液中，加入沉淀剂，经沉淀反应后，可得到各种成分的均一的沉淀，它是制备含有两种或两种以上金属元素的复合氧化物超细粉体的重要方法。

共沉淀法又称为“化学沉积法”。以水溶性物质为原料，通过液相化学反应，生成难溶物质前驱化合物从水溶液中沉淀出来，经过洗涤、过滤、煅烧热分解而制得超细粉体发光材料的方法。共沉淀法具有操作简单，流程短的优点，得到的材料成分单一。但存在条件苛刻，易受其他因素影响，在操作过程中会混入杂质等缺点。

1.3.3 溶胶-凝胶法

溶胶－凝胶法就是用含高化学活性组分的化合物作前驱体，在液相下将这些原料均匀混合，并进行水解、缩合化学反应，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经陈化胶粒间缓慢聚合，形成三维空间网络结构的凝胶，凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂，形成凝胶。凝胶经过干燥、烧结固化制备出分子乃至纳米亚结构的材料。溶胶-凝胶合成过程中反应物是原子水平的混合，反应温度低，时间段，可以获得更细的粒径，无需研磨，这种方法在发光材料合成中具有一定的潜力，是合成纳米发光材料的方法之一。其基本原理是：将金属醇盐或无机盐经水解直接形成溶胶或经解凝形成溶胶，然后使溶质聚合凝胶化，再将凝胶干燥、焙烧去除有机成分，最后得到无机材料。