文献综述

1 前言

进入本世纪以来，越来越多的人认识到了一类新的元素：稀土元素。在这之前，许多人们从未听说过它们，或者只是知道它们是化学元素周期表主体下面两行中上面一行的元素。直到21世纪，稀土才逐渐走入人们的视野中。我国的稀土储量名列世界前茅，其产量占世界总产量的97%^[1]。虽然其储量和产量都很高，但是应用却不如西方国家。稀土元素被广泛应用于高新科技产业，硬盘驱动器，智能手机，平板电视的显示器，可充电电池和小型耳机等中处处有着稀土的身影^[2]。稀土元素的开发和应用，对于我国的经济和科技发展都有着重要的意义^[3]。

随着对稀土元素不断深入地研究，人们逐渐认识到稀土发光材料的重要性^[4]。稀土材料之所以会发光，是由于其外层特殊的电子层结构，即具有未充满的、受到外界屏蔽的4f5d电子组态，其电子可以在f-f或f-d组态间进行跃迁，从而可以获得多种发光性能^[5]。

2 稀土简介

2.1 稀土元素

稀土元素以几种名称而为人所知：稀土金属，稀土或简称REE。它们是由17个强相关的重元素组成，包括钪，钇和镧系元素。稀土元素分别为钪(21号，scandium，Sc)，钇(39号，yttrium，Y)，镧(57号，lanthanum，La)，铈(58号，cerium，Ce)，镨(59号，praseodymium，Pr)，钕(60号，neodymium ，Nd)，钷(61号，promethium，Pm)，钐(62号，samarium ，Sm)，铕(63号，europium，Eu)，钆(64号，gadolinium，Gd)，铽(65号，terbium, Tb)，镝(66号，ysprosium，Dy)，钬(67号，Holholm，Ho)，铒(68号，erbium，Er)，铥(69号thulium，Tm)，镱(70号，ytterbium，Yb)和镥(71号，lutetium，Lu)。

稀土元素的发现始于18世纪末。第一个被发现的元素是钇，由芬兰化学家和矿物学家Johan Gadolin发现。到19世纪末，除了镥和镨两种稀土元素外，其他所有元素都被发现了。镥在1907年被发现，而最后一个镨仅在发现核反应后被发现，并在1947年由Marinsky等人确定。

2.2 稀土的原子结构