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1、稀土发光材料研究进展（北京师范大学化学学院 100875）摘 要 稀土元素包括元素周期表中的镧系元素(Ln)和钪(Sc)、钇(Y)，共17个元素。由于稀土离子的4f电子在不同能级之间的跃迁产生的丰富的吸收和发射光谱，使其在发光材料中具有广泛的应用。稀土元素的特殊原子结构导致它们具有优异的发光特性，用于制造发光材料、电光源材料和激光材料，其合成的发光材料充分应用在照明、显示、医学、军事、安全保卫等领域中。稀土元素在我国的储量丰富，约占全世界的40%。本文综述了稀土发光材料的发光机理、发光特性、化学合成方法、主要应用领域以及稀土矿藏的开采方面存在的问题，并预测了今后深入研究的方向。关键词 稀土，发
2、光材料 The research progress of rare earth luminescent materialsGuo Hongxia( Beijing Normal University College of chemistry100875)Abstract Rare earth elements, including the lanthanides (Ln) and scandium (Sc) , yttrium (Y)of the periodic table, a total of 17 elements. a plenty of absorption and emissio
3、n spectra in the light-emitting materials produced by the 4f electrons of rare earth ions transiting between different energy levels lead to a wide range of applications of rare earth luminescent materials. Special atomic structure of rare earth elements lead to their excellent luminescence properti
4、es, which is used in the manufacture of luminescent materials, the electric light materials and laser materials, the synthesis of light-emitting materials are fully applied in lighting, display, medical, military, and security and other areas. The rare earth elements is abundant in China , with 40 p
5、ercent of the total in the world. The luminescence mechanism of luminescent materials, luminescent properties, chemical synthesis methods, the main application areas, as well as the problems of the exploitation of rare earth minerals, and predict the direction of future in-depth research are all hav
6、e being summarized in this paper.Key word rare earth，luminescent materials 一、引言：我国是稀土资源大国，在世界已探明的稀土储量为6200万吨(以稀土氧化物计)中，其中中国稀土资源工业储量为4800万吨，占世界已探明资源的80，“稀土”并不稀少。然而在过去的几十年里，我国长期处于廉价出口国的地位。因此对于化学教育工作者，了解我稀土资源的发光特性以及开发和利用情况，无疑有着十分重要的意义。同时，自20世纪60年代稀土氧化物实现高纯化后，稀土发光材料有了重大突破，尤其在彩电荧光粉、三基色灯用荧光粉和医用影像荧光粉方面发展迅猛
7、。稀土元素发光材料的优点是吸收能力强，转换率高，可发射从紫外到红外的光谱，在可见光区域，有很强的发射能力，且物理化学性质稳定。目前稀土发光材料的应用非常广泛。主要用在彩电显象管、计算机显示器、节能灯、防伪、拍摄电影以及转光农膜等上。稀土发光材料广泛应用于照明、显示和检测三大领域，形成了很大的工业生产和消费市场规模，并正向着新兴领域拓展。稀土化合物的功能和应用技术是21世纪化学化工的重要研究课题，而发光是稀土化合物光、电、磁三大功能中最突出的功能，因此稀土发光材料的研究具有格外重要的意义。二、稀土发光材料的发光机理和发光特性：（一）稀土发光材料的发光机理：表1. 稀土原子的电子结构由表1可知，稀
8、土原子具有特殊的电子层结构。稀土化合物的发光是基于它们4f电子层在f-f组态之内或f-d组态之间的跃迁。具有未充满的4f壳层的稀土原子或离子，其光谱中大约有30000条可观察到的谱线，它们可以发射从紫外光、可见光到红外光区的各种波长的电磁辐射。稀土离子丰富的能级和4f电子的跃迁特性使稀土成为巨大的发光宝库，从中可以发掘出更多新型的发光材料。 但是，由于稀土离子本身的发光效率不够高，所以人们逐渐发现了发光效率更高的稀土配合物，其发光机理如下所述：荧光配合物大体可分为两类：一类是中心离子发光的荧光配合物，另一类是配体发光的荧光配合物。大多数稀土配合物属于第一类，而电致发光中研究最多的8-羟基喹啉铝
9、属于第二类。近来对属于第二类的稀土配合物也有研究。从中心离子发光的观点出发，根据发光的电子跃迁的性质及发光强度，稀土离子可分为以下四类：1) 可见区不发光的稀土离子：La3+和Lu3+因为没有4f电子或4f轨道已充满而没有f-f能级跃迁，Gd3+具有4f电子半充满的稳定结构，f-f跃迁的激发能太高，因此它们属于不发光的稀土离子；2) 在可见区有较高荧光的稀土离子，这些离子的最低激发态和基态间的f-f跃迁能级落在可见区，能量适中，比较容易找到适合的配体，使配体的三重态能级与它们的f-f电子跃迁的能量匹配，因此一般可观察到较强的发光现象；3) 有较弱荧光的稀土离子：这些离子的最低激发态和基态之间的
10、能级差别小，非辐射跃迁几率大，发射在红外区，近年来对它们的研究逐渐增多；4) 有f-d跃迁的离子：这些低价离子由于f-d跃迁吸收强度高，只要用合适方法使它们稳定存在，在可见区仍可发出很好的荧光，例如Eu2+与冠醚的配合物能发出艳丽的蓝色荧光。 由此可见，稀土离子的发光性能是稀土离子电子结构的内因所决定的。普遍认为中心离子发光的稀土配合物的发光是经过这样一个过程：配体吸收紫外光并跃迁到激发单重态，激发单重态的寿命很短，很快便经系间窜跃到亚稳的三重态，再进一步将能量传递给稀土离子的各振动能级，稀土离子从激发态回到基态时发射其离子的特征荧光显然稀土配合物的发光能力与稀土离子以及有机配体的结构特性有很
11、大的关系。整个发光过程的机理可以用图1表示：S0为配体的基态，S1为配体最低激发单重态，T1、T2为配体的激发三重态，a至f为稀土离子能级，直线箭头表示辐射跃迁，虚线箭头表示非辐射跃迁。图1.由配体向中心离子能量传递示意图（二）发光特性： 2.1 稀土元素的发光特性：稀土离子具有丰富的发射光谱其中，除La3+、Lu3+之外的其余镧系离于的4f电子可在7个4f轨道之间任意分布，从而产生各种光谱项和能级，对未充满f电子壳层的原子或离子可观察到的谱线多达三万条因此，可以发射紫外到红外各种波长的电磁辐射。稀土元素发光的特性可以总结为一下几条：1) 三价镧系稀土离子的颜色呈现明显的对称性，没有4f电子的
12、La3+离子和4f层全满的Lu3+离子以及4f层半充满的Gd3+离子为无色，其他稀土离子的颜色以Gd3+离子为对称轴，其颜色具体为：表2.Ln3+离子的颜色2) 稀土离子对光的吸收是发生在内层4f电子在不同能级之间的跃迁，产生吸收光谱谱线很窄，特异性强。因此呈现出的颜色鲜艳纯正。3) 稀土离子的荧光光谱不同于普通荧光光谱，具有较大的Stokes位移，而普通荧光物质的Stokes位移较小，如荧光素的Stokes位移仅为28nm，因此激发光谱和发射光谱通常有部分重叠，相互干扰严重。4) 稀土离子螫合物稳定，且发射光的波长不随配体的变化而变化，因此可用来标记抗原抗体进行免疫分析由于保存时间长(长达1
13、-2年)，克服了同位素、酶等标记物的缺点并能实现多种稀土离子标记物进行多分析物同时监测5) 稀土离子螯合物的荧光寿命长(101000)，比普通物质的荧光寿命高几个数量级这样在检测时采用适当的延缓时间，可非常显著地降低来自散射光、样品和试剂的本底荧光强度(110ns)的干扰。2.2 纳米稀土发光材料的发光特性：纳米发光材料比常规（大于纳米）发光材料具有更优越的发光特性，甚至具备同质常规材料不具备的新的光学特性。主要表现为如下几方面：（1）提高分辨率：光学显示器件分辨率高低有双重意义，即像元密度和器件包含的像元总数。由电子束聚焦、发光粉颗粒及发光效率等因素而定。发光粉颗粒粒径达到纳米尺寸，可提高发
14、光器件的分辨率。 （2）光谱蓝移或红移： 随着粒子尺寸的减少，发光粒子的量子能级分立，有限带隙展宽，其相应的吸收光谱和发光光谱发生蓝移。在一些情况下，粒子经化学修饰后，由于偶极效应和介电限域效应造成能级改变，带隙变窄，可以观察到光吸收光谱和发射光谱相对粗晶材料呈现红移现象。（3）使原不发光的促成发光：对于经表面化学修饰的纳米发光粒子，其屏蔽效应减弱，电子空穴库仑作用增强，从而使激子结合能和振子强度增大，而介电效应的增加会导致纳米发光粒子表面结构发生变化，对原来的禁阻跃迁变成允许，因此在室温下就可观察到较强的光致发光现象。如纳米硅薄膜受360nm激发光的激发可产生荧光。（4）宽频带强吸收:发光材
15、料的尺寸减小到纳米级时，对红外有一个宽频带强吸收谱。这是由于纳米大的比表面导致其与常规大块材料不同，没有一个单一的、择优的键振动模，而存在一个较宽的键振动模的分布。在红外光场的作用下，它们对红外吸收的频率也存在一个较宽的分布，这就导致了纳米粒子红外吸收带的宽化。有些纳米级半导体荧光材料对紫外光有强吸收作用，主要来源于它们的半导体性质，即在紫外光照射下，电子被激发由价带向导带跃迁引起的紫外光吸收。有些纳米材料对可见光具有低反射率、强吸收率。（5）有望解决发光粉颗粒尺寸和发光粉表面层无辐射中心的问题.三、稀土发光材料的化学合成方法：在较低温度下通过一般化学反应制备，有可能得到具有“介稳”、“亚稳”
16、结构的材料体系，从而更有应用潜力。软化学过程更易于实现反应过程、途径和机制进行设计，进而对材料物理化学性质进行“剪裁”，有可能获得一些用高温固相反应与物理合成方法难以获得的低熵、低焓或低对称发光材料。特别是一些具有特殊结构和形态的低维材料。在化学反应过程中可采用成千上万种方法以得到不同形态、不同形状、不同粒度及不同粒度分布的纳米颗粒。稀土氧化物发光纳米粉用量大，一般多采用化学法。但由于生成物除纳米粉外，还有气态、液态或固态产物，所以反应完后要经纳米粉分离或干燥，甚至还要进行焙烧、粉碎等后续加工，因而纳米粉表面很难保持其高纯度，因为纯度与形成过程中的反应路径和反应条件有关。但化学法能方便粒子表面
17、进行碳、硅和有机物包裹或修饰处理，使粒子尺寸细小和均匀，性能更加稳定。软化学法典型的有：沉淀法、相转移法、界面合成法、插入反应法、离子交换法、熔盐（助熔剂）法、有机元素化合物热解法、生物矿化过程、自组装法等，以下介绍的通过文献调研得知的几种合成方法的介绍：3.1 高温固相法：高温固相反应法是发光材料的一种传统的合成方法固相反应通常取决于材料的晶体结构及其缺陷结构而不仅是成分的固有反应性在固态材料中发生的每一种传质现象和反应过程均与晶格的各种缺陷有关通常固相中的各类缺陷愈多则其相应的传质能力就愈强因而与传质能力有关的固相反应速率也就愈大 固相反应的充要条件是反应物必须相互接触即反应是通过颗粒界面
18、进行的反应物颗粒越细其比表面积越大反应物颗粒之间的接触面积也就越大有利于固相反应的进行 因此将反应物研磨并充分混合均匀可增大反应物之间的接触面积使原子或离子的扩散输运比较容易进行以增大反应速率另外一些外部因素如温度压力添加剂射线的辐照等也是影响固相反应的重要因素。固相反应通常包括以下步骤：（1）固体界面如原子或离子的跨过界面的扩散；（2）原子规模的化学反应；（3）新相成核通过固体的输运及新相的长大.决定固相反应性的两个重要因素是成核和扩散速度。如果产物和反应物之间存在结构类似性则成核容易进行。扩散与固相内部的缺陷、界面形貌、原子或离子的大小及其扩散系数有关。此外，某些添加剂的存在可能影响固相反
19、应的速率。在高温固相反应中往往还需要控制一定的反应气氛，有些反应物在不同的反应气氛中会生成不同的产物，因此要想获得满意的某种产物，就一定要控制好反应气氛。许多学者利用高温固相反应法已经合成了多种稀土发光材料。其制备化学方法为，按一定化学配比称取反应物，进行充分混合之后装入坩埚中，然后放入高温炉中在某种气氛中进行一定时间的烧结，取出冷却，最后进行粉碎和筛分即得样品，其工艺流程方框图如图3所示：图2. 高温固相反应法合成稀土发光材料方框图3.2 软化学法： 软化学方法合成发光材料的共同优点是，其反应的各组分的混合是在分子、原子级别上进行的，反应能够达到分子水平上的高度均匀性，掺杂范围广，便于准确控
20、制掺杂量，适合制备多组分体系，使合成温度大大降低，产物物相纯度高，可获得较小颗粒，设备简单，易于操作。但与高温固相合成法相比，发光效率低，余辉性能差，结晶质量逊色，晶粒性质难以控制，不易工业化。 1、溶胶-凝胶法： 用溶胶-凝胶法合成发光材料可以获得更细的粒径，无需研磨，且合成温度比传统的合成方法要低，这种方法在发光材料的合成中具有一定的潜力，是合成纳米发光材料的方法之一。其基本原理是：将金属醇盐或无机盐经水解直接形成溶胶或经解凝形成溶胶，然后使溶质聚合凝胶化，再将凝胶干燥、焙烧去除其他有机成分，最后得到无机材料。该方法已成功地合成了多种稀土发光材料。制得金属硝酸盐溶液。安化学计量比将上述溶液
21、混合，置于带冷凝装置的三口烧瓶中，并加入一定量的非离子表面活性剂，于60左右剧烈搅拌下逐滴加入氨水溶液形成溶胶，将该溶胶缓慢蒸发脱水，获得的凝胶于60下烘干，初产品以活性炭覆盖于高温电炉中，在1150灼烧34小时，获得SrAl2O4:Eu2+Dy3+白色粉末。又如， YBO3：Eu3+荧光粉的合成。将浓度为1 mol/L的Ln（NO3）3（Ln=Y，Eu）溶液与分析纯的硼酸三丁酯混合，搅拌至同时滴加乙醇至完全互溶，将所得到的溶液置于85水浴中加热至成为凝胶，烘干凝胶后研磨。然后在900下烧结，可获得单一的纯相YBO3：Eu3+纳米粉末。 2、低温燃烧合成法：燃烧合成法是指材料通过前驱物的燃烧而
22、获得的一种方法。在一个燃烧合成反应中，反应物达到放热反应的点火温度时，以某种方法点燃，随后反应由放出的热量维持，燃烧产物即为所需材料。该方法具有安全、省时、节能等优点，是一个很有应用前景的新方法。3、水热合成法： 水热合成法是高温高压下在水（水溶液）或水蒸气 等流体中进行有关化学反应（水热反应）来合成超细微粉的一种方法，自1982年开始用水热反应制备超细微粉的水热法已引起国内外的重视。用水热法制备的超细微粉最小粒径已经达到数纳米的水平。水热合成法也是发光材料合成的新方法，用该方法已经合成了很多的发光材料。4、缓冲溶液沉淀法： 把缓冲溶液作为一种沉淀介质，将金属盐溶液与之混合，生成沉淀，通过洗涤
23、、干燥，然后在一定温度和一定气氛下焙烧，冷却即得发光粉。四、稀土发光材料的主要应用领域：4.1 光致发光材料：灯用发光材料自70年代末实用化以来，促使稀土节能荧光灯、金属卤化物灯向大功率、小型化、低光衰、高光效、高显色、无污染、无频闪、实用化、智能化、艺术化方向发展。主要用于各类不同用途的光源，如照明、复印机光源、光化学光源等。其中三基色荧光粉(由辐射红、绿、蓝色光的三种稀土的荧光粉按一定比例混合而成)制成的节能灯，由于光效高于自炽灯二倍以上，光色好，受到世界各国的重视。稀土发光材料质量的提高和应用技术的发展，推动了新一代节能光源的科研、生产、应用，并带动了许多相关行业的发展。配套能力不断增强
24、。典型的热阴极荧光灯是在玻璃管内壁涂有荧光粉，在紫外线激发下发出可见光。当灯通电时封装在灯两端的钨丝电极之间放电。主要是通过荧光粉将短波辐射转变成可见光而发光。稀土三基色荧光灯，它含有钇、铕和铽稀土荧光粉，能发出更亮的光，比标准荧光灯更接近太阳光谱。同时这种光可以节省50的能耗，三基色荧光粉是由将三种发射窄带红(611nm)、绿(545nm一)和蓝(450nm)色光谱的三种荧光粉混合而成的。灯管先涂一薄层卤磷酸盐荧光粉，然后再涂一薄层三基色荧光粉。每支三基色荧光灯管平均含4.5 g荧光粉其中包括60%掺杂的氧化钇（红粉）、30%Tb3+激活的铈镁铝酸盐（绿粉）和10Eu2+激活的钡镁铝盐(蓝粉
25、)。 1、稀土节能灯： 80年代中期以来，随着含铽少量的、较便宜的荧光粉的开发成功，节能灯的应用迅速增长。90年代中期，国际上推出了TMT2直管型荧光灯，管径仅7 mm，功率为613 w，光效为62 lm/w。T5直管型荧光灯管径为16mm，功率1435w，28w荧光灯光效可达104lm/w ,寿命大于16000 h。我国新开发的大功率强光型55120w适用于室外照明的稀土紧凑型节能荧光灯管，光效达801m/w以上。新一代高频环保节能灯管晒荧光灯，是理想的节能照明光源。灯的特点是涂敷稀土三基色荧光粉为发光体，采用固态汞减少二次污染及高频点灯的新技术，光效高、光色好、无频闪、提高了光的质量。缩短
26、了工序、降低了能耗、减少了汞污染、净化了生产环境、提高了生产效率，是今后几年大力推广的产品，市场前景优于当前的紧凑型节能荧光灯。紧凑型节能荧光灯同样以三原色光学原理，采用灯用稀土红色、绿色、蓝色荧光粉，按一定的比例科学配置混合均匀后涂覆，制成不同色温的稀土三基色荧光灯，解决原日光灯偏青色而缺少红色光波长的问题来满足人们对现代光源照明的生理和心理要求。因此，照明不应仅仅停留在一般的照亮，对模拟自然光的愿望应更为强烈。在地球的东半球、西半球、不同纬度、不同地区、不同季节、不同民族、不同场合、不同条件和不同环境照明所需的照度、光色、色温、显色指数也不同，这就必须遵循因物而宜、因事而宜、因人而宜的原则
27、，绝不能千篇一律。稀土节能荧光灯的光色由日光色到白炽灯色，色温由70002700K，显色指数Ra均大于80，有的产品显色指数Ra已接近90，平均寿命由5000 h提高到10000h，甚至高达20000h。 2、稀土荧光粉用于其他类型灯：1) 汞灯： 稀土荧光粉用于高压汞灯中已有多年。此灯的原理是利用氩气在汞蒸气中的放电作用，它的光强度高于荧光灯。所有铕激活的钡酸钇荧光粉起改善光色作用。高压汞灯主要应用于街道和工厂照明。但是，近年来钠放电灯和金属卤化物HQT灯已代替了高压汞灯，它的市场已衰落。钠放电灯和金属卤化物HQT灯比汞灯的颜色再现性好，发射出的光色与天然光相似的白光。美国通用电报电话公司麻
28、省实验室的研究人员已经研究出一种改良型低色温用的汞灯。将铈激活的钡酸钇荧光粉混入，制成400w的暖色汞灯，光通量为25500lm，色温3350K，比普通汞灯的稳定性好、效率高。2) 碳弧灯：稀土氟化物加入到棒芯中，使弧光强度提高到10倍，同时弧光颜色由浅黄色变为接近日光色。这种碳弧灯用作探照灯以及彩色电影摄像和放映。 3) 高压钠灯：高压钠灯中用半透明氧化铝作弧型管材料，氧化铝中添加少量氧化镁和氧化钇作烧结助剂来改善材料的光学性质，为了增强氧化铝的半透明度，氧化钇的粒径应在25 um左右。若粒径太大则会降低强度。目前高压钠灯中存在的问题是稀土杂质偏析导致钠的浸蚀氧化铝管。发达国家如美国、日本等
29、，对稀土荧光材料的研制时问较早，已得到广泛的应用。随着我国人民生活水平的不断提高，人们节能意识也不断加强，我国大中城市电子节能灯的应用已被广泛接受。据有关资料统计。我国节能灯的生产已初具规模，年需大量稀土荧光粉。4.2 阴极射线发光材料：用于电视机、示波器、雷达和计算机等各类荧光屏和显示器。随着人类生活水平的不断提高彩电已开始向大屏幕和高清晰度方向发展。稀土荧光粉在这些方面显示出十分优越的性能从而为人类实现彩电的大屏幕化和高清晰度提供了理想的发光材料。稀土红色荧光粉用于彩色电视机荧光屏，使彩电的亮度达到了更高水平。蓝色和绿色荧光粉仍使用非稀土的荧光粉，但绿色荧光粉发光特性较好，有开发前景。最近
30、彩色电视机统一使用EBU欧洲广播联盟)色，计算机不象电视机那样重视颜色的再现性。而优先考虑亮度，因而采用橙色更强的红色。作为阴极射线管的一种，可用于1016cm(40英寸)大屏幕电视机。投射式阴极射线管要求画面的高辉度，并在高负荷条件下使用。因此要求荧光屏具有高辉度、高电流密度的励磁条件，且在高温下可明亮地发光，最能符合这些条件的是稀土荧光粉，红粉为Y2O3:Eu，绿粉以Tb为激活剂。荧光粉的原料为Y、La、Eu、Tb的氧化物和氯化物。高清晰度大屏幕彩色投影电视有很强的逼真感，不仅对提高生活质量具有积极意义，而且对军事指挥系统亦有意义。投影管中的荧光粉要承受更大的电流密度及阴极电压，还要避免温
31、度淬灭效应。目前只有稀土荧光粉能满足这种苛刻要求。一般节能灯用三基色发光材料的红粉量子效率为90，而等离子显示(PDP)的稀土发光材料的红粉量子效率必须达到100以上，才能达到实际应用。实践证明，一些稀土硼酸盐和氟化物具有高的发光效率和稳定性，因此可以选择以硼酸盐和氟化物作为基质的稀土发光材料。4.3 电致发光材料：为实现彩色电致发光平板显示，目前大力研究开发掺杂稀土的电致发光的薄膜材料，一种等离子显示板(PDP)已经开发成功制成了壁挂式的彩色电视机。PDP发光原理是在两块基玻璃基板之间的惰性气体在电压作用下发生气体放电而产生紫外线，进而激发三基色荧光粉而产生光。由于PDP响应速度快，视角大，
32、亮度高而制成大屏幕。日本富士通开发的PDP大屏幕(42英寸大屏幕，厚15cm)彩色巳推向市场。等离子显示屏中大都采用稀土荧光粉。因此，在等离子显示屏取代了今天的电视后，对稀土荧光粉的需求将大大增加。其用量将是同尺寸阴极射线管的1.5倍。目前阴极射线管中只有红粉采用稀土荧光粉。而等离子显示屏中三色均有使用稀土的可能。待等离子显示屏普及后，屏幕尺寸也将增大，这无疑会提高稀土的总消费量。今后的问题在于等离子显示屏的市场规模及批量生产。4.4 高技术用特种发光材料：主要开发光电子信息技术需要的发光材料，如衰减速度快、能量转换效率高、耐辐射的新型闪烁体。用于高能加速器和X射线层析仪，光通讯需要的红外线转
33、换材料等。4.5 液晶后照式光源：后照式光源部分使用电发光控制板主要采用亮度及彩色优异的荧光灯。但这种荧光灯的管径相当于家用灯(普通直径为30 mn)的1/10去左右，灯管长度也很短，因此荧光粉的用量很少。但对普通荧光灯来说，重要的是亮度和彩色再现性，用于后照式灯时，还要求高负荷条件下的使用寿命。所以，虽然荧光粉的基本组成相同，但合成方法和表面处理工艺不同。4.6 增感屏：医用X射线照相时, 为将X射线图像转换为可视图像，需使用增感屏。增感屏也有多种，其中高灵敏度增感屏使用Gd2O2S：Tb荧光粉。与其它荧光粉相比，Gd2O2S：Tb可通过X射线励磁发出高效率的白光或绿光。估计这种荧光粉在日本
34、的年产量为20t左右。目前稀土发光材料，在照明、显示、信息等方面已获得广泛的应用，成为人类生活中不可缺少的重要组成部分。日本稀土荧光材料的生产、消费和出口均居世界前列，年产各种稀土荧光粉530 t，主要消费领域为三基色荧光灯(约占62)、彩电和计算机用阴极射线管(CRT)(约占34)、X射线增感屏(约占3.7)。五、结语：随着能源危机的出现，节能已成为需要迫切解决的问题。普通的白炽灯虽然仍在我国占有绝对的数量优势，但是随着稀土节能灯的出现，白炽灯将会逐渐被取代。另外，稀土发光材料在医疗等高科技领域的地位将越来越凸显。由于稀土离子本身发光效率低，稀土与具有高吸光系数的配体构成稀土配合物，配体吸收
35、光能后将能量传递给稀土离子而发射较强稀土离子的特征荧光。因此寻找高吸光系数的配体以及配体吸收能量后如何有效地将能量传递给稀土离子而发射稀土离子的特征荧光，仍是人们努力的方向。比如：将稀土离子与具有大共轭结构的有机分子（如：冠醚、苯及其衍生物、联苯、萘、蒽、菲等）进行配位，得到这样的稀土配位化合物，改良其发光性能。稀土资源在地球表面的分布并不稀少，很多国家都有稀土资源，只是没有开发而已。我国的稀土资源占有量丰富，廉价出口量位居世界第一，主要是为了赚取外汇；但是，我国对稀土资源的开发技术并不成熟，稀土资源的开发对环境的污染很大；同时，稀土资源在军事方面有很重要的应用，是一个国家的战略资源，所以，政
36、府应该控制稀土资源的外流，制定相应的方针政策，有计划地开发利用，实现可持续发展。参考文献：1 邱关明1,耿秀娟2,陈永杰3,孙彦彬4,田一光2,张明5. 纳米稀土发光材料的光学特性及软化学制备.中国稀土学报.2003，21（2）.2 李颖，赵永亮. 稀土材料在高科技领域中的应用.内蒙古石油化工. 2005, 31(5).3 琚建勇1孙鸣翔2时炜1沈雷军1李波1. 稀土长余辉发光材料在消防标志中的应用进展.稀土. 2011, 32(6).4 白木，子荫.稀土发光材料的发光原理与应用.灯与照明. 2002, 26(6).5 孙彦斌，邱关明，陈永杰，耿秀娟，代少俊.稀土发光材料的合成方法.稀土. 2
37、003, 24(1)/6 王会肖，周张松.稀土发光材料的研究与应用.中国科技博览.2009.28.7 黄以万，肖兵.稀土发光材料的研究与应用进展.矿产保护与利用.2008.68 苏锵，吴昊，潘跃晓，徐剑，郭崇峰，张新民，张剑辉，王静，张梅. 稀土发光材料在固体白光LED照明中的应用.2005.5.9 孔繁清，闫慧忠，赵增祺，黄继民. 稀土发光材料在化学复合镀中应用的研究.稀土. 2002, 23(4)10 郑雄，郑光洪，李振华，李远惠.稀土发光材料在印染加工中的应用研究. 2001, 38(1).11 孙家跃，肖昂，杜海燕，刘杰.稀土光致发光材料的研究现状和应用.北京工商大学学报（自然科学版）.2002.4.12 夏上达.稀土发光和光谱理论的研究进展.发光学报.2007.4.13 李媛媛，阎涛，王冬梅，杜斌，魏琴.稀土配合物的发光机理及应用.济南大学学报（自然科学版）.2005.214 黄玲，黄春晖.稀土配合物的光致发光和电致发光研究.化学学报.2000.1215 陶栋梁，章婷，徐怡庄，徐征，高新，张月平，吴瑾光，徐叙瑢.稀土配合物发光中的能量传递研究.中国稀土学报.2001.6.16 苏文斌，谷学新，邹洪，朱若华.稀土元素发光特性及其研究.化学研究.2001.4.17 刘涛，吴微微，吴星艳，王亚芳.萤石掺杂稀土发光材料的合成与应用.科技创新导报.2011.22.