荧光材料研究现状

2.1.掺杂改性：在传统的荧光材料中加入其他的离子，以增加荧光材料的转换效率和增强荧光强度。比如在荧光材料中加入敏化离子Yb3+离子。Yb3+离子在980nm 附近有较强的吸收截面，而且 Yb3+离子仅有2 个能级，因此它不会因为上转换进程而损失激发光能量，因此它是一种非常理想的敏化剂。特别是锂离子增强稀土荧光材料，增强稀土离子荧光的效率是目前稀土荧光材料研究的热点之一。1997年发现在氧化锌中Li+与稀土离子共掺可以明显增强稀土离子下转换荧光强度，发现Li+是一种很好的稀土离子荧光增强剂，在材料的制备过程中只需要掺入少量的 Li+，稀土离子的荧光强度即可得到极大的增强，其拥有巨大的潜在应用价值。
2.2. 表面修饰：表面修饰包含核壳结构和薄膜结构等，与各种结构增强稀土离子发光的原理基本一致。核壳结构可以极大的增强上转换发光强度，对于荧光增强的原因有多种解释。一种认识为：纳米颗粒表面存在大量的表面缺陷态，而表面缺陷具有很大的震动能量会极大的增大能级之间的无辐射驰豫几率，从而降低上转换发光效率。另一种认识为：包覆一层低声子能量的壳层，可以有效降低位于纳米颗粒表面的发光离子的多声子驰豫几率，此时荧光会增强。还有人认为包覆壳层之后，在壳层与核的晶场共同作用下，纳米颗粒表面最初并不发光的稀土离子会成为新的发光中心并发出荧光，所以荧光能够增强。总之表面修饰后稀土离子能级的辐射系数增大，增强了荧光强度和提高转换发光效率。
2.3.稀土配合物化：由于稀土离子弱的吸收，只有当它与具有强吸收系数的有机配体结合起来并通过分子内的有效能量传递才可能获得强的稀土离子的特征荧光。稀土离子在紫外——可见光区的吸收系数很小，因此，其直接激发时的荧光发射强度很弱。但当稀土离子与适当的配体形成配合物后，在紫外可见光的照射下能发出稀土离子(特别是Eu3+、Tb3+)强的特征荧光。惰性结构的稀土离子如La、Gd、Lu、Y影响α一二酮配合物发光性能，延长配体的荧光寿命，引起所谓的“共发光现象”。制备稀土配合物具有非常大的使用价值。
2.4.制备工艺：材料的特性与合成方法密切相关，因此，研究各种更有效、更节能、更经济的新方法对于稀土发光材料的合成至关重要。沉淀法，沉淀法是液相化学合成发光材料最广泛的方法之一，该法操作及设备简单，成本低。它包括直接沉淀法、均匀沉淀法和共沉淀法。但是干燥过程所发生不可逆团聚影响颗粒大小，进而影响材料对光的转换性能。水热法，指在密封的压力容器中，以水作为反应溶剂，通过将反应体系加热至临界温度，在高温、高压的条件下制备材料的一种有效方法。用水热法制备稀土纳米颗粒纯度高、晶形好、单分散、形貌可控、简单易行。还可以用有机溶剂代替水，采用溶剂热反应制备纳米材料。获得的材料具有很好的性能。溶胶一凝胶法，是指易于水解的金属有机或无机化合物经过水解与缩聚逐渐凝胶化，再经相应的干燥、烧结等处理而得到所需材料的方法，材料均匀性可达到亚微米级纳米级甚至分子水平;缺点是反应的原料价格高，且有时较难制备得到，反应操作也较复杂，周期较长。微乳液法是以不溶于水的非极性物质相作为分散介质，以不同反应物的水溶液作分散相，选择适当的表面活性剂作为乳化剂，形成油包水型(W/O)或水包油型(o/w)微乳液，使得反应物的作用空间仅限于微乳滴液内部，从而得到形态均匀、粒径分布窄的纳米颗粒，它是近年来制备纳米颗粒所采用的较为新颖的一种方法。总之通过各种制备工艺颗粒尽可能的小得粉体，最好是纳米颗粒。因为纳米材料具有（1）表面与界面效应；（2）小尺寸效应；（3）量子尺寸效应；（4）宏观量子隧道效应。纳米材料性能比普通的微米材料优异。