中國科學院長春應化所研究員石春山課題組發(fā)明了“稀土發(fā)光材料制備方法”。該方法不僅體系新穎，制備工藝簡便，易于操作，而且提高了發(fā)光材料的發(fā)光性能和制燈后的使用壽命，還為探尋新的發(fā)光材料及其應用拓寬了領域。
據(jù)了解，稀土三基色發(fā)光材料，尤其是燈用材料，具有發(fā)光效率高、壽命長、顯色性好等優(yōu)點，在照明和顯示領域已有廣泛應用。而迄今為止，稀土三基色發(fā)光材料及其制備方法一直以摻雜三價銪離子的氧化釔作為紅粉、以三價鋱離子和三價鈰離子共摻雜的多鋁酸鎂作為綠粉、以二價銪離子摻雜的多鋁鎂酸鋇作為藍粉。制備發(fā)光材料時，將三種材料按比例研混后高溫灼燒，產物再經過科學后處理，最后得到實用的稀土三基色熒光粉。不同的制備方法往往會影響材料的發(fā)光性能和燈的使用壽命。
石春山課題組于1994年就提出“電子構型具有一定特征的一對三價稀土離子之間存在共軛效應，在某些體系中可實現(xiàn)電子轉移而產生價態(tài)異常變化”的論述。隨后，國內外相繼有多篇文獻報道驗證或運用了這一理論。
在之后的研究工作中，石春山課題組將這一基礎研究成果具體應用于稀土發(fā)光材料的制備中，發(fā)明出一類新的具有自主知識產權的稀土三基色發(fā)光材料及其制備方法。通過將激活劑與基質化合物研混后，在空氣中直接高溫灼燒，得到一類單基雙摻稀土三基色發(fā)光材料。
實踐證明，該項發(fā)明提供的一類新稀土三基色發(fā)光材料都是一種基質，可避免多基質相互作用引起的光學能量損耗；該項發(fā)明提供的制備方法，不需要采用任何還原劑，產生藍光發(fā)射的二價銪離子，是在合成過程中由摻入的三價銪離子與摻入的三價鋱離子之間產生電子轉移形成的，即三價鋱離子失去一個電子，部分地氧化成不發(fā)光的四價鋱離子，而三價銪離子得到一個電子，部分地還原成發(fā)藍光的二價銪離子。這樣，在發(fā)光材料中就有發(fā)紅光的三價銪離子、發(fā)綠光的三價鋱離子、發(fā)藍光的二價銪離子和不發(fā)光的四價鋱離子四種稀土離子共存，紫外光激發(fā)下發(fā)射的紅、綠、藍三基色光復合成白色光發(fā)出。該項發(fā)明提供的制備方法，省去了特定的還原工藝過程。因此，該發(fā)明簡化和凈化了流程，方便了操作。
目前，該項發(fā)明的原理和相關技術已擴展到硫氧化物以及多孔材料，為探尋新的發(fā)光材料及其應用拓寬了領域。該發(fā)明日前獲得美國商標專利局授權。
據(jù)了解，稀土三基色發(fā)光材料，尤其是燈用材料，具有發(fā)光效率高、壽命長、顯色性好等優(yōu)點，在照明和顯示領域已有廣泛應用。而迄今為止，稀土三基色發(fā)光材料及其制備方法一直以摻雜三價銪離子的氧化釔作為紅粉、以三價鋱離子和三價鈰離子共摻雜的多鋁酸鎂作為綠粉、以二價銪離子摻雜的多鋁鎂酸鋇作為藍粉。制備發(fā)光材料時，將三種材料按比例研混后高溫灼燒，產物再經過科學后處理，最后得到實用的稀土三基色熒光粉。不同的制備方法往往會影響材料的發(fā)光性能和燈的使用壽命。
石春山課題組于1994年就提出“電子構型具有一定特征的一對三價稀土離子之間存在共軛效應，在某些體系中可實現(xiàn)電子轉移而產生價態(tài)異常變化”的論述。隨后，國內外相繼有多篇文獻報道驗證或運用了這一理論。
在之后的研究工作中，石春山課題組將這一基礎研究成果具體應用于稀土發(fā)光材料的制備中，發(fā)明出一類新的具有自主知識產權的稀土三基色發(fā)光材料及其制備方法。通過將激活劑與基質化合物研混后，在空氣中直接高溫灼燒，得到一類單基雙摻稀土三基色發(fā)光材料。
實踐證明，該項發(fā)明提供的一類新稀土三基色發(fā)光材料都是一種基質，可避免多基質相互作用引起的光學能量損耗；該項發(fā)明提供的制備方法，不需要采用任何還原劑，產生藍光發(fā)射的二價銪離子，是在合成過程中由摻入的三價銪離子與摻入的三價鋱離子之間產生電子轉移形成的，即三價鋱離子失去一個電子，部分地氧化成不發(fā)光的四價鋱離子，而三價銪離子得到一個電子，部分地還原成發(fā)藍光的二價銪離子。這樣，在發(fā)光材料中就有發(fā)紅光的三價銪離子、發(fā)綠光的三價鋱離子、發(fā)藍光的二價銪離子和不發(fā)光的四價鋱離子四種稀土離子共存，紫外光激發(fā)下發(fā)射的紅、綠、藍三基色光復合成白色光發(fā)出。該項發(fā)明提供的制備方法，省去了特定的還原工藝過程。因此，該發(fā)明簡化和凈化了流程，方便了操作。
目前，該項發(fā)明的原理和相關技術已擴展到硫氧化物以及多孔材料，為探尋新的發(fā)光材料及其應用拓寬了領域。該發(fā)明日前獲得美國商標專利局授權。
