文 献 综 述

1. 概述

稀土是一个巨大的发光材料宝库, 稀土元素可被用作发光(荧光)材料的基质成分，还能作为激活剂，共激活剂，敏化剂或掺可杂剂，所制成的发光材料，一般统称为稀土发光材料或稀土荧光材料。物质发光现象大致分为两类：一类是物质受热，产生热辐射而发光, 另一类是物体受激发吸收能量而跃迁至激发态(非稳定态)在返回到基态的程中，以光的形式放出能量。因为稀土元素原子的电子构型中存在4f轨道, 当4f电子从高的能级以辐射驰骋的方式跃迁低能级时就发出不同波长的光。稀土元素原子具有丰富的电子能级，为多种能级跃迁创造了条件, 从而获得多种发光性能。[1-2]

自19世纪80年代以来，作为X射线荧光粉的基质材料，稀土荧光粉特别是硫氧化物荧光粉具有高发光效率、无毒性等优点。由于Gd2O2S的高转化率（12-25％），它被称为高效的荧光粉，[3-4]这些优点引起很大的关注。铽激活的硫氧化钆荧光粉被认为最有效的荧光粉之一。

2. Gd2O2S:Tb的特点

Gd2O2S 具有较宽的禁带宽度( 4.4 ～ 4. 8 e V) ，掺杂激活离子后具有非常高的发光效率，是一种高性能的发光基质材料[5]。目前，关于Gd2O2S 材料的研究主要集中在粉体合成和闪烁陶瓷制备等方面[6-8]。三价稀土Tb3 离子是一种应用广泛的发光材料的激活剂[9]，这是因为其辐射跃迁属性是典型的5D3 、5D4 →7 FJ (J =026) 的4f24f 特征跃迁，且Tb3 离子相应谱线的位置分布受所处环境(基质晶格场) 的影响较小[10-11]。在多种基质中，三价Tb3 的5D4 能级的发光中心处于绿色光区，而5D3 能级则是能量稍高的一种蓝色发光中心。一般来说，当Tb3 浓度较高时，Tb3 的辐射跃迁谱线中以5D4 →7 FJ 为主，即Tb3 离子激活材料的发光呈绿色，是一种优良的激发离子。 Gd2O2S:Tb 荧光粉可以由紫外线、X 射线及阴极射线激发，是一种高转换效率的绿色荧光粉。Gd2O2S:Tb 主要显示的是Tb3 的线状跃迁， 因而发出绿光。[12]

3. Gd2O2S:Tb的制备方法

(1)助熔剂法合成Gd2O2S:Tb 荧光粉

将Gd2O3 与Tb4O7按照一定的比例用硝酸溶解, 溶解后再加入草酸得到稀土草酸盐的共沉淀物，放入马弗炉中加热分解得到前驱体。前驱体与一定量的S、ZnO 以及助熔剂( 包括Na2CO3、K2CO3、Li3PO4以及Li2CO3 等) 按合适的比例混合，在还原气氛下高温焙烧, 然后水洗、酸洗, 除去残余的可溶性物质,湿磨分散后退火制得样品。[13]

(2)燃烧法合成Gd2O2S :Tb3 X2荧光粉[10]