李建华 姚永强

（内蒙古呼伦贝尔市环境科学研究所，内蒙古 呼伦贝尔 021000）

1 稀土发光材料--发光性能

稀土固体发光材料受到受到电子轰击、X 射线、紫外线等激发方式的作用时，产生辐射的一种物理过程，就是稀土发光材料的发光机理。

稀土独特的发光特性是由其独特的电子结构所决定的。其特性主要表现在一下几个方面：

1.1 化学稳定性好，耐烧伤、而且其物理性质相对比较稳定，制备工艺相对简单，并且它又可承受较大功率的电子束、较强的紫外光和高能辐射的作用。

1.2 基于稀土化合物的4f电子在f-f组态之或f-d组态之间的跃迁造成的稀土化合物的发光。激活的发光体转化效率更高，更容易实现掺杂和敏化，谱线丰富。

1.3 浓度淬灭小，温度淬灭小。

1.4 在被激发的稀土离子中，处于激发态的电子寿命比普通原子激发态寿命长的多，其荧光寿命跨越了ns-mb6个数量级。

2 稀土发光材料--分类

稀土发光材料种类众多，按稀土的用途，可应用范围，激发方式等分类，可分为以下： 2.1稀土的作用：稀土离子作为激活剂，稀土化合物或稀土与过度元素共同构成的化合物为基质材料；

2.2 应用范围：照明材料，显示材料，检测材料；

2.3 激发方式：光（电）致发光材料，阴极射线发光材料，高能量光子激发发光材料，光激励发光材料，热释发光材料。

3 常见的稀土发光材料

常见的稀土发光材料有：光致发光材料，真空紫外稀土发光材料，稀土X射线发光材料，稀土闪烁体和上转换发光材料，灯用发光材料，稀土长余辉发光材料，纳米稀土发光材料。

4 稀土发光材料的合成方法

常用的稀土发光材料合成方法主要有以下几种：高温固相合成方法；溶胶-凝胶法；微波热合成法；燃烧法；共沉淀法；喷雾干燥法；高分子凝胶包膜法。

5 稀土发光材料--优点

稀土发光材料表现出如下优点：色彩鲜艳，色纯度高，发光谱带窄；光吸收能力强，转换效率高，可以制备出各种不同特征的发光体；发射波长分布区域宽；被激发的稀土离子中，处于激发态的电子寿命比普通原子激发态寿命长的多，其荧光寿命跨越了ns-mb6个数量级；化学稳定性好，耐烧伤、而且其物理性质相对比较稳定，制备工艺相对简单，并且它又可承受较大功率的电子束、较强的紫外光和高能辐射的作用。由于稀土发光材料有着这些优异独特的性能，使其逐渐成为追寻探索高新技术材料的主要研究对象。

截止到目前，稀土发光材料已经广泛应用于食品检测、纺织品、照明材料和显示材料等领域中，正在向其他新兴技术领域扩展。

6 稀土发光材料--应用

6.1 食品安全检测中的应用

稀土发光材料现已广泛应用于食品安全检测，包括食品中为违禁添加剂的检验、重金属的检验、毒素的检验、农兽药残留的检验等。Eu3+是应用于食品安全检测最广泛的稀土离子，因为其与氧有着较强的配位能力，因为以离子键结合的化合物有着很高的稳定性。稀土发光材料应用于免疫层析试纸技术，具有快速、方便、可现场检测的优点，用肉眼便可直接观察结果，能做到半定量检测和定性检测[3]。稀土发光材料在检测中与仪器结合，在荧光分析法和时间分辨荧光分析技术中得到了较多的应用，并且这两种方法在监测食品残留物时，能够做到灵敏度高，准确性好的优点，并同时可做到定量检测。

6.2 纺织品中的应用

稀土发光纺织品作为一种新型的功能性纺织品，近年来的开发应用越来越广。其主要是有稀土发光纤维织造类和稀土发光涂层类两大类组成。稀土发光纺织品主要是由发光材料制成，由于其在吸收了几分钟可见光后，在黑暗的环境中可以发出明亮的光芒。由于其制成的纺织品有着这样的特性，现在已经在交通指示牌，特殊的功能指示服装，休闲娱乐，道路指示等领域被广泛的应用。

6.3 照明领域的应用

稀土发光材料的一大应用便是电光源。作为现在常见的照明光源，白炽灯，荧光灯等都使用到了稀土元素，并且使用到的稀土发光材料主要是Dy、Er、Tm、Ho的卤化物。

以稀土发光材料为支撑的节能照明拥有无限广阔的发展前景。由于石油、煤炭等传统能源日益紧张，使风能、太阳能、再生资源等新型能源产业在世界发达地区迅速崛起。节净的能源与稀土节能照明相结合将成为人类在照明的主旋律。

7 存在的问题与展望

我们也应该清醒的看到，我国稀土资源的进出口差异：出口原料粗产品，却进口产品精制品。

中国在稀土功能材料的开发，在应用技术和产品深加工等领域，仍然与世界水平有着较大的差距，需要我们更加的努力，在中国开展稀土精细加工和稀土功能材料的研究，使稀土材料和其他领域高技术有机结合，创新和孕育出一些有自主知识产权的新技术和新产业。如今我们已有良好的科研和产业基础，以及原材料保证，在国家的大力支持下，总结成绩，抓住历史机遇，稀土发光材料的发展无论从深度还是广度，都将进入一个新时期，它将为我国经济发展作出更大贡献。

[1]吴虹.创新驱动.转型发展-高效节能新光源和稀土发光材料的发展和机与挑战.2013(01)

[2]余媛.稀土发光纺织品的种类及应用现状.2013,152,(30):21-26.

[3]宋春美.稀土发光材料及其在食品安全监测中的应用[J].2013,(28):11-12.