摘 要：SiO2基核-殼結(jié)構(gòu)的稀土發(fā)光材料因其具有優(yōu)異的性能而受到關(guān)注。研究表明SiO2基核殼結(jié)構(gòu)的稀土發(fā)光材料具有強發(fā)光效率、強光穩(wěn)定性、無毒性、壽命長、價格低廉等特點。這些特性使它們在光學(xué)設(shè)備、等離子顯示器、熒光燈、生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域成像、指紋和防偽標簽等方面得到廣泛的應(yīng)用。本文重點闡述了SiO2基核殼結(jié)構(gòu)的稀土發(fā)光材料的制備方法，包括固相法、濕化學(xué)法、燃燒法等。從核殼結(jié)構(gòu)的稀土發(fā)光材料的制備方法入手探究目前的研究進展，其中溶膠凝膠法研究最多。最后對SiO2基核殼結(jié)構(gòu)的稀土材料進行了總結(jié)與展望。

關(guān)鍵詞：SiO2基核殼結(jié)構(gòu);稀土發(fā)光材料;研究進展

中圖分類號：TQ422" 文獻標識碼：A" 文章編號：1673-260X（2024）02-0014-06

由于核殼結(jié)構(gòu)的稀土發(fā)光材料的結(jié)構(gòu)和成分可以通過可控的方式改變，因此核殼納米材料用于各種領(lǐng)域。優(yōu)化結(jié)構(gòu)和改變摻雜離子是獲得優(yōu)異發(fā)光性能的兩種主要策略。由于表面缺陷最少，球形結(jié)構(gòu)被認為是最理想的熒光粉結(jié)構(gòu)。越來越多的研究人員致力于制備具有優(yōu)異發(fā)光性能的稀土摻雜熒光粉，以探索其在多路生物檢測和多色光學(xué)器件中的潛在應(yīng)用。研究認為，理想的熒光粉具備完美的球形形態(tài)、良好的分散性和窄的尺寸分布（lt;2μm）等特點。這主要是因為球形顆粒的下表面缺陷可以顯著減少散射光，這有利于提高發(fā)光性能。因此，人們投入了大量的工作來制備這種均勻的球形熒光粉[1]。

鑭系中轉(zhuǎn)化發(fā)光納米粒子（UCNP）是一種優(yōu)良的發(fā)光材料，它具有良好的光學(xué)、化學(xué)性質(zhì)，因此在光學(xué)生物成像、生物傳感器和療法方面有著廣泛的應(yīng)用前景。獨特的功能使它們克服了與傳統(tǒng)成像相關(guān)的各種問題如光穩(wěn)定性、無毒性，并提供多功能性，以創(chuàng)造具有成像和治療模式的納米平臺[2]。

SiO2因其高度的化學(xué)穩(wěn)定性和物理化學(xué)性能而被用作涂層材料。SiO2還有一些優(yōu)點，包括良好的化學(xué)惰性、高熱穩(wěn)定性和可控孔隙率。這種特殊的性質(zhì)可以使SiO2很輕易且均勻定量地摻入一些微量元素，可以在分子水平上均勻摻雜。如果將核殼納米材料涂覆在硅核上，則發(fā)光材料可能會大大減少。此外，隨著添加這些SiO2核殼材料熒光粉的光致發(fā)光強度顯著增強。SiO2殼可以增強材料的穩(wěn)定性保護核心材料不被溶解或水解，而Si-OH基團鍵可以使SiO2易于溶解與生物大分子結(jié)合，提高其生物相容性。所以，核殼納米材料在生物領(lǐng)域非常適用[3]。

在采用SiO2用作芯材料時，Si-OH基團和SiO2表面的氫鍵具有非常強的親和力。這種作用使制造SiO2時易于與多種材料黏合。硅殼沉積在核殼微球周圍可以改善聚合物的物理和化學(xué)性質(zhì)[4]。到目前為止，已經(jīng)研究了許多方法來制備SiO2核殼發(fā)光材料。

1 稀土發(fā)光材料制備方法的優(yōu)缺點

SiO2基核殼材料的稀土發(fā)光材料的制備方法有很多[5-7]。如固相法、燃燒法、濕化學(xué)法等。其中傳統(tǒng)的濕化學(xué)法包括溶劑熱法，共沉淀法和溶膠凝膠法。在制備的過程中每種制備方法都有自己的優(yōu)缺點。比如固相法的優(yōu)點是操作過程簡單，制備的材料結(jié)晶程度較高，雜質(zhì)含量少，因而發(fā)光強度高。但固相法制備的材料顆粒均勻性較差，形貌不規(guī)則，煅燒后出現(xiàn)較粗大產(chǎn)品晶粒時需要研磨再篩分。燃燒法的優(yōu)點是反應(yīng)時間短，操作步驟簡單，制備的產(chǎn)物純度高，粒度小且均勻性好，品相單一，經(jīng)研磨后發(fā)光強度下降不明顯。缺點是燃燒過程中有氨氣逸出，會對環(huán)境造成污染。所以制備過程中用得最多的是濕化學(xué)法。溶劑熱法制備的材料具有晶粒發(fā)育完整，結(jié)晶度好，稀土離子摻雜均勻，無須煅燒和研磨，制備過程能耗低等優(yōu)點。缺點是該方法屬于高壓合成，對反應(yīng)設(shè)備的要求比較高且反應(yīng)不易控制。共沉淀法制備的材料的優(yōu)點在于可以使原料細化和均勻混合，且具有制備工藝簡單，煅燒溫度低，產(chǎn)品性能好的特點。但是沉淀劑的加入可能會使局部濃度過高，產(chǎn)生團聚或產(chǎn)品組成不均勻的問題。在實際合成中用得最多的是溶膠凝膠法，他的優(yōu)點是反應(yīng)溫度一般為室溫，反應(yīng)物的組分容易控制，采用該法制備的樣品均勻度高，產(chǎn)物純度較高。缺點是該方法在溶液中進行水解反應(yīng)，因此pH的調(diào)節(jié)對產(chǎn)物的制備非常重要。

2 稀土發(fā)光材料的研究進展

國內(nèi)外的學(xué)者都在嘗試制備核殼結(jié)構(gòu)的稀土發(fā)光材料，以期得到發(fā)光性能更好、高量子產(chǎn)率的發(fā)光材料。本文將從制備方法來闡述稀土核殼發(fā)光材料的研究進展情況。

2.1 濕化學(xué)法的研究進展

2.1.1 溶膠-凝膠法的研究進展

2018年Haifeng Zou科研組采用無表面活性劑的溶膠-凝膠工藝制備不同直徑SiO2@TiO2：Eu3+納米球[8]。二氧化鈦晶粒尺寸的大小隨著SiO2晶體尺寸大小的增加而增大。直徑最大的樣品由于相對較小的曲率在降解甲基橙時表現(xiàn)出最強的紅光發(fā)射和最高的光催化效率，通過Judd-Ofelt光譜分析理論分析，從發(fā)射光譜中確定了Eu3+的不同摻雜濃度（2-18mol%）下的兩個強度參數(shù)（輻射躍遷速率和分支比）。最后可以得出結(jié)論，濃度猝滅效應(yīng)的原理是因為多極-多極相互作用。另外，較高的Eu3+離子摻雜濃度可以加速TiO2從銳鈦礦到金紅石的相變。為合成其他功能納米材料提供了新思路，此核殼熒光體有望應(yīng)用于W-LED、生物成像、光催化等領(lǐng)域。

2006年lin課題組通過溶膠-凝膠法成功制備了亞微米SiO2@GdVO4：Eu3+核殼熒光粉[9]?？梢酝ㄟ^退火溫度和涂層的數(shù)量調(diào)節(jié)核殼熒光粉的熒光光譜（PL）和低壓光譜（CL）分析強度。隨著退火次數(shù)的增加和涂層數(shù)量的增多、PL和CL強度增大。Eu3+的最佳濃度為5mol%的GdVO4主體中Gd3+濃度。

2005年Lin科研組通過溶膠-凝膠工藝涂覆YVO4：Eu3+層的SiO2球得到的YVO4：Eu3+@SiO2核殼熒光粉具有球形形貌、亞微米尺寸和窄尺寸分布[10]。核殼熒光粉的光譜和動力學(xué)性質(zhì)與已報道的塊狀和納米晶YVO4：Eu3+熒光粉相似。隨著退火溫度和涂層數(shù)量的增加，YVO4：Eu3+@SiO2核殼熒光粉的光致發(fā)光強度增加。Eu3+的光致發(fā)光強度首先隨PEG濃度從0.04～0.08g/mL增加而增強，當PEG的濃度為0.08g/mL時達到最大值，然后逐漸降低，直到PEG濃度增加到0.20g/mL。這種方法可以推廣到制備其他各種形態(tài)均一的核殼熒光粉，并在一定程度上減少了熒光粉的費用。

2010年，Yaogang Li科研組通過溶膠-凝膠法將CaTiO3：Eu3+層涂覆在非聚集、單分散和球形的SiO2顆粒上，獲得了具有球形形貌、亞微米尺寸和均勻尺寸分布的核殼結(jié)構(gòu)的SiO2-CaTiO3：Eu3+核殼熒光粉[11]。在紫外光照射激發(fā)下，核殼熒光粉表現(xiàn)出來自CaTiO3：Eu3+的強紅光。可以通過控制涂層數(shù)量來調(diào)節(jié)光致發(fā)光（PL）強度。該工藝能夠應(yīng)用到制備其他各種形態(tài)均一的核殼熒光粉。這些核殼結(jié)構(gòu)的熒光粉可以用于近紫外白光LED，在其他光子器件上也有潛在的應(yīng)用。

2011年P(guān)iaoping Yang和Jun Lin課題組開發(fā)了一種簡便、低成本的溶膠-凝膠工藝，在SiO2微球表面沉積均勻的LaInO3：Sm3+和LaInO3：Tb3+層[12]。實現(xiàn)的核殼結(jié)構(gòu)LaInO3：Ln3+@SiO2熒光粉除了結(jié)晶LaInO3：Ln3+的涂層外，保持純SiO2球體的球形厚度為30nm。在紫外光或者低壓電子束激發(fā)下，核殼結(jié)構(gòu)的LaInO3：Sm3+和LaInO3：Tb3+熒光粉表現(xiàn)出Sm3+和Tb3+的特征。這與相應(yīng)的大塊LaInO3：Ln3+熒光粉非常相似。由于這種核殼結(jié)構(gòu)材料具有球形形貌、單一形狀的顆粒大小和多種熒光性質(zhì)，因此在場發(fā)射顯示器（FED）應(yīng)用中具有特殊的意義。

2018年Ballipalli Chandra Babu課題組成功地合成了SmPO4@SiO2：Eu3+核殼結(jié)構(gòu)的熒光粉[13]。即將SmPO4顆粒封裝在摻Eu3+的SiO2殼中。這個所制備的熒光粉在NUV區(qū)（近紫外線區(qū)）具有尖銳而強烈的激發(fā)帶，并且表現(xiàn)出源于5D0→7F4發(fā)射的約698nm的亮紅色過渡到4f中的401nm的Eu3+激發(fā)態(tài)。詳細研究了衰變壽命，以確認Sm3+到Eu3+離子能量轉(zhuǎn)移的存在及能量的最大效率，這一比例約為66.58%SmPO4@SiO2：Eu3+（0.13mol%）核殼熒光粉。又通過偶極-偶極（ET）相互作用機制實現(xiàn)了從Sm3+到Eu3+的高效能量轉(zhuǎn)移。這個SmPO4@SiO2：Eu3+核殼結(jié)構(gòu)熒光粉的光致發(fā)光性能的最佳淬火溫度大于433K，隨著熱活性?E約為0.194ev。SmPO4@SiO2：0.13mol%Eu3+核殼結(jié)構(gòu)熒光粉的CIE（國際照明委員會）坐標為（0.625 5，0.374 0），具有接近100%的高顏色純度。以上結(jié)果表明在n-UV激發(fā)下SmPO4@SiO2：Eu3+核殼結(jié)構(gòu)熒光粉具有良好的紅色發(fā)光性能，可能有希望用作W-LED（白色發(fā)光二極管）應(yīng)用中的紅色熒光粉。

2012年Jun Ouyang和Kangning Sun課題組通過簡單的溶膠-凝膠技術(shù)和隨后的熱處理用YVO4：Yb3+，Er3+上轉(zhuǎn)換熒光粉包覆單分散SiO2微球由此產(chǎn)生的核殼結(jié)構(gòu)SiO2@YVO4：Yb3+，Er3+復(fù)合材料保留了SiO2的形態(tài)特征，即直徑均勻的球形顆粒[14]。在980nm激光二極管的照射激發(fā)下，復(fù)合材料表現(xiàn)出明亮的綠色發(fā)光。核殼結(jié)構(gòu)SiO2@YVO4：Yb3+，Er3+在紅外探測和顯示器件領(lǐng)域具有非常大的潛力，是一種非常有前途的發(fā)光材料。

2006年Jia科研組開發(fā)了一種簡單有效的溶膠-凝膠工藝，在單分散球形SiO2顆粒上涂覆CaWO4、CaWO4：Eu3+和CaWO4：Tb3+磷光體層[15]。獲得的核殼結(jié)構(gòu)SiO2@CaWO4，SiO2@CaWO4：Eu3+和SiO2@ CaWO4：Tb3+熒光粉。在紫外光和低電壓電子束激發(fā)下SiO2@CaWO4，SiO2@CaWO4：Eu3+和SiO2@CaWO4：Tb3+熒光粉分別顯示藍色、紅色和綠色發(fā)光。WO42-所存在的能量分別轉(zhuǎn)移到SiO2@CaWO4：Eu3+核殼熒光粉中的Eu3+和SiO2@CaWO4：Tb3+核殼熒光粉中的Tb3+。Tb3+的能量傳遞效率明顯高于Eu3+。獲得的核—殼型熒光粉在FED（場效應(yīng)顯示）器件中有潛在的應(yīng)用。

2007年Jun Lin科研組采用溶膠-凝膠法和高溫退火法成功制備了尺寸分布均勻的球形核殼結(jié)構(gòu)Y2O3：Eu3+@SiO2顆粒[16]。Y2O3：Eu3+@SiO2核殼粒子的發(fā)光強度可以通過退火溫度、聚乙二醇（PEG）濃度和涂層數(shù)量以及SiO2核尺寸來調(diào)節(jié)。用這種方法制備的熒光粉的優(yōu)點是易于獲得不同尺寸的均勻球形形貌，并且對于其他熒光粉材料具有廣泛的實用性。

2006年Guangzhi Li科研組通過溶膠-凝膠法成功制備SiO2@Gd2Ti2O7：Eu3+核殼熒光粉[17]。通過改變沉積周期的數(shù)量（四個沉積周期60nm），可以很容易地調(diào)整SiO2芯上Gd2Ti2O7：Eu3+殼層的厚度。在310nm紫外光照射下，SiO2@Gd2Ti2O7：Eu3+樣品顯示出強烈的Eu3+發(fā)射。對于600～800°C退火的樣品，由于Eu3+的5D0–7F2轉(zhuǎn)變，發(fā)射主要由613nm紅色發(fā)射控制，而對于900～1000°C退火的樣品，由于Eu3+的5D0–7F1轉(zhuǎn)變，發(fā)射主要由588nm橙色發(fā)射控制。SiO2@Gd2Ti2O7：Eu3+核殼熒光粉的發(fā)光強度隨著退火溫度和涂層循環(huán)次數(shù)的增加而增加。目前的方法可以用于制備其他各種形態(tài)均一的核殼結(jié)構(gòu)熒光粉，并在一定程度上降低磷光體的成本。

2009年Amurisana Bao科研組采用溶膠-凝膠法制備了亞微米SiO2@YVO4：Eu3+核殼型熒光粉[18]。核殼熒光粉的發(fā)光強度可以通過退火溫度和W（質(zhì)量比）值來調(diào)節(jié)。隨著退火溫度與涂層數(shù)量的增加，SiO2@YVO4：Eu3+核殼型熒光粉的發(fā)光強度增加。結(jié)果表明，該方法簡單、經(jīng)濟，可推廣到制備其他各種形貌均勻的核殼熒光粉。

2006年Jun Lin科研組采用溶膠-凝膠工藝制作球形核殼結(jié)構(gòu)SiO2@Y0.9Eu0.1BO3，緊接著在高溫下退火，最后制備了不同尺寸的粒子[19]。在紫外光172nm VUV（真空紫外）光和1-6kV電子槍激發(fā)下，SiO2@Y0.9Eu0.1BO3核殼磷光體樣品Eu3+（5D0-7F1）發(fā)射。在晶體中顯示出其特有的橙色-紅色。SiO2@Y0.9 Eu0.1BO3核殼熒光粉熒光性質(zhì)可以根據(jù)硅芯尺寸和Y0.9Eu0.1BO3涂層數(shù)量（層）調(diào)節(jié)。SiO2@Y0.9Eu0.1BO3光致發(fā)光強度隨著涂層數(shù)量和尺寸的增加而增加。伴隨著燈絲電流與加速電壓的增加，低壓光譜分析（CL）強度也跟著增加。通過溶膠凝膠的方法，我們可以輕松獲得不同尺寸的球形形貌的熒光體。此熒光材料在顯示器和照明領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價值。

2009年Yuan-Xiang Fu科研組通過尿素沉淀法和溶膠-凝膠法合成單分散SiO2@Y2O3：Eu3+和SiO2@Y2O3：Eu3+@SiO2核殼結(jié)構(gòu)熒光粉粒子[20]。PL（光致發(fā)光）研究表明，SiO2作為核或殼的存在對Y2O3：Eu3+殼的發(fā)光性能有一定的影響?？梢愿淖僑iO2核或Y2O3：Eu3+的大小獲得最佳的光致發(fā)光性能。通過溶膠凝結(jié)法制備的核-殼-殼納米結(jié)構(gòu)中，通過SiO2封裝金屬或磷光體納米顆粒也可以提供一種替代方法，以增加金屬或磷光體納米顆粒在較高溫度下聚集或可能的熱聚結(jié)的穩(wěn)定性。

2021年Yan-hong Liu科研組采用溶膠種子法制備了核殼結(jié)構(gòu)的SiO2@SiO2：Tb（1，2-BDC）3phen微球。通過封裝少量鋱，可以極大增強熒光信號，通過酸催化形成親水性SiO2殼[21]。微球SiO2@SiO2：Tb（1，2-BDC）3phen的熒光強度隨Tb（1，2-BDC）3phen濃度的增加而顯著增強，在Tb（1，2-BDC）3phen的濃度為2.0mol%，其發(fā)光強度幾乎等于3倍稀土配合物的強度，而微球中稀土鋱的質(zhì)量百分比僅為0.1wt%。熒光量子產(chǎn)率數(shù)據(jù)表明，核殼結(jié)構(gòu)SiO2@SiO2：Tb（1，2-BDC）3phen有更高的量子產(chǎn)率，高于簡單配合物Tb（1，2-BDC）3phen。通過溶膠凝膠法所制備的微球在光學(xué)設(shè)備中有潛在的應(yīng)用，如生物攝影、醫(yī)學(xué)診斷和功能材料等。

2010年Yaogang Li科研組采用基于溶膠-凝膠工藝的簡單有效的濕化學(xué)法，獲得了具有球形形貌、亞微米尺寸和均勻尺寸分布的核殼結(jié)構(gòu)SiO2@CaTiO3：Eu3+熒光粉[22]。在紫外光的照射激發(fā)下，SiO2@CaTiO3：Eu3核殼熒光粉表現(xiàn)出來自CaTiO3：Eu3+的強紅光發(fā)射?？梢酝ㄟ^控制涂層數(shù)量來調(diào)節(jié)光致發(fā)光（PL）強度。這些核殼結(jié)構(gòu)的熒光粉可以用于近紫外白光LED，在其他光子器件上也有潛在的應(yīng)用。

2015年XiaLi科研組通過控制SiO2@LaPO4的瓶pH值范圍為8～11的條件下，采用溶膠凝膠法成功合成了具有核-殼結(jié)構(gòu)的SiO2@LaPO4：Eu3+熒光粉[23]。這個SiO2@LaPO4：Eu3+熒光粉顯示出強烈的橙紅色發(fā)光，并且Eu3+的發(fā)射強度隨著退火溫度和涂層循環(huán)次數(shù)的增加而增加。所獲得的核殼熒光粉在場發(fā)射顯示器、等離子體顯示板和熒光燈中都有潛在的應(yīng)用。這種高效的合成路線對于制備其他幾種形貌均勻的稀土離子摻雜核殼熒光粉具有重要意義，并且可以降低昂貴熒光粉的成本。

2.1.2 共沉淀法的研究進展

2018年Guo Feng科研組通過共沉淀法在Al2O3顆粒上涂覆Y2O3：Ce薄膜制備了Al2O3@YAG：Ce核殼熒光粉[24]。核殼熒光粉的直徑為60-120nm，殼層厚度為5-30nm，晶體形態(tài)規(guī)則，尺寸分布窄，結(jié)晶度高。光致發(fā)光光譜表明，含黃色磷的Al2O3@YAG：Ce核殼熒光粉的量子效率為68%。用這種黃色熒光粉和InGaN藍晶片制備的WLED顯示出很高的白色純度。這種方法可以有效調(diào)整制備其他類型的稀土離子摻雜鋁酸鹽熒光粉。

2012年Xin Xu科研組提出了一種簡單有效的尿素均相沉淀法來合成尿素SiO2@SrSi2O2N2：Eu2+核-殼結(jié)構(gòu)熒光粉，在紫外和藍色激發(fā)下，其呈現(xiàn)球形形貌、無團聚、窄尺寸分布和強綠色發(fā)射，最大峰值為540nm[25]。通過改變SiO2球形模板的直徑，可以很容易地調(diào)整球形熒光粉的尺寸。由于其良好的球形形貌、窄的尺寸分布、合適的發(fā)光性能、低密度和優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，形成的SiO2@SrSi2O2N2：Eu2+核殼結(jié)構(gòu)磷光體可能在白光LED、高級平板顯示器（PDP）等領(lǐng)域找到潛在的應(yīng)用。這項研究為合成具有高穩(wěn)定性、單分散性和改善發(fā)光性能的球形（氧代）氮硅酸鹽磷光體開辟了新的可能性。

綜合以上研究可以看到，溶膠凝膠法由于制備方法簡單靈活，所以受到廣大研究者的青睞。

2.1.3 溶劑熱法的研究進展

2021年Ye Sheng科研組通過溶劑熱法成功制成SiO2：Tb3+@Lu2O3：Eu3+殼層球形熒光粉[26]。Eu3+離子的摻雜濃度會在一定程度上影響界面能量轉(zhuǎn)移效率。和SiO2@Lu2O3：3%Tb3+，6%Eu3+比SiO2：3%Tb3+@Lu2O3：6%Eu3+表現(xiàn)出更強的發(fā)光強度，而且SiO2：3%Tb3+@Lu2O3：6%Eu3+熒光壽命更長、能量轉(zhuǎn)移效率更高，這都歸因于其有效的界面能量轉(zhuǎn)移，最大傳輸效率可達51.59%。由于溶劑熱法制備過程中需要高溫高壓，而且很難做到大量生產(chǎn)。所以此方法在實際應(yīng)用較少。

2.2 燃燒法的研究進展

2017年H. Nagabhushana科研組通過基于溶液的燃燒路線制備了SiO2@SrTiO3：Eu3+（1mol%），Li（1wt%）具有核殼結(jié)構(gòu)的熒光粉[27]。獲得的SiO2@SrTiO3：Eu3+（1mol%），Li（1wt%）核殼顆粒呈現(xiàn)均勻的球形形貌，粒徑分布也很窄，分散性好。通過多種手段成功制備了SrTiO3：Eu3+，Li+NPs包覆在SiO2核殼顆粒上，光致發(fā)光強度可以通過控制涂層數(shù)量進行調(diào)整，在4個涂層周期后觀察PL強度提高2倍。在SiO2核殼上涂覆磷光體四次時該系統(tǒng)的綜合發(fā)射強度約為94%，未涂覆磷光體為78%。這個燃燒法得到的核殼熒光粉是有效的，可以制備其他幾種摻雜稀土具有成本效益和均勻形貌的熒光粉。所獲得的核殼熒光粉具有多種潛在的應(yīng)用，包括顯示器、指紋識別儀和熒光粉檢測、防偽等。SiO2涂層磷光體充當屏蔽層，阻礙氧離子擴散到磷光體中，從而減少熱降解和提高熱穩(wěn)定性。通過改變涂層周期數(shù)，白色熒光熱白色熒光粉可以在單相中獲得。但由于燃燒法在操作過程中很難控制，而且會產(chǎn)生刺激性有毒氣體，從而限制了其在實際制備中的大量使用。

2.3 固相方法的研究進展

2019年Shixun Lian科研組通過一種簡單的固態(tài)方法構(gòu)建了核殼結(jié)構(gòu)CaSEu3+@CaZnOS熒光粉[28]。CaZnOS的向內(nèi)侵蝕生長顯著改善了CaS：Eu2+的化學(xué)和熱穩(wěn)定性。光學(xué)性質(zhì)優(yōu)化后的樣品即使浸泡在酸性/堿性溶液中也幾乎沒有變化。此外，量子效率也得到了提高，在綠色區(qū)域增加約23.0%，在150°C溫度下熱穩(wěn)定性提高至95.8%。我們相信向內(nèi)的侵蝕會增長表面保護層的保護是一種非常規(guī)且持久的方法。重要的是，在LED和SSCF（業(yè)務(wù)特定協(xié)調(diào)功能）中上述方法適用于大規(guī)模應(yīng)用從而為使用各種AES（交變電場）熒光粉鋪平了道路。

2021年吳宏越科研組利用高溫固相法成功地制備出一系列ZnMoO4：xEu3+（x=0.01，0.02，0.03， 0.04，0.05）熒光粉[29]。結(jié)果表明制作出的熒光粉是純相，且Eu3+的最佳摻雜濃度為0.04，制作的ZnMoO4：xEu3+熒光粉在紫外光的照射下發(fā)出紅光。固相法的缺點是所需溫度高，而且制備出來的熒光體分布不均勻，所以使用不多。

3 總結(jié)與展望

目前，SiO2核殼結(jié)構(gòu)的稀土發(fā)光材料的研究廣受關(guān)注，其制作方法多以操作簡單的濕化學(xué)法為主。在濕化學(xué)法中用得最多的是操作簡單、條件溫和的溶膠-凝膠法。通過這種方法制備的熒光體的光致發(fā)光強度隨著退火溫度和涂層數(shù)量來控制。SiO2作為核或殼的存在對稀土發(fā)光性能有一定影響。那么我們在以后的研究中，可以通過構(gòu)建核-殼-殼多層結(jié)構(gòu)，其封裝結(jié)構(gòu)可以加強光致發(fā)光強度。另外通過改變SiO2核或殼的尺寸來增強發(fā)光強度。還有就是通過核殼結(jié)構(gòu)中稀土材料的最佳摻雜濃度來增強發(fā)光強度。當然人們在研究的過程中還會發(fā)現(xiàn)更多改善核殼結(jié)構(gòu)發(fā)光強度的方法。

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收稿日期：2023-10-20