现代化学专著系列：稀土发光材料 基础与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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洪广言 著

图书标签:

• 稀土材料
• 发光材料
• 化学
• 材料科学
• 无机化学
• 固体物理
• 光物理
• 荧光粉
• 稀土发光
• 应用研究

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030304049

版次：1

商品编码：12141980

包装：平装

丛书名： 21世纪科学版化学专著系列

开本：16开

出版时间：2011-04-01

用纸：胶版纸

页数：577

字数：731000

正文语种：中文

内容简介

　　发光材料在现代生产、生活中起着极其重要的作用。稀土发光材料已成为发光材料的主流，并在众多领域处于主导地位，显示出稀土发光材料无可比拟的优势。《现代化学专著系列：稀土发光材料 基础与应用》是针对当前稀土发光材料的发展趋势，结合作者数十年来在此领域研究的积累，归纳总结而成的。《现代化学专著系列：稀土发光材料 基础与应用》在阐述稀土与发光材料知识的基础上，较系统而全面地介绍用于气体放电灯、长余辉、白光LED、真空紫外、阴极射线、X射线、闪烁体、电致发光、多光子、低维等各种稀土发光材料的基础与应用，以及稀土发光材料的制备。全书共分十四章，并设附录。
　　《现代化学专著系列：稀土发光材料 基础与应用》可供科研、企业和生产单位的有关人员以及大专院校相关专业的教师、研究生和高年级学生参考。

内页插图

目录

序言
前言

第1章 发光材料的基础知识
1．1 发光
1．1．1 光与电磁波辐射
1．1．2 人眼的视觉特性
1．1．3 发光
1．2 发光材料的主要特性与规律
1．2．1 光谱与能级
1．2．2 位形坐标图
1．2．3 发光的亮度与效率
1．2．4 发光寿命
1．3 能量的传递和输运
1．3．1 传递和输运能量的方式
1．3．2 中心间共振传递能量的几率计算
1．3．3 借助于载流子的能量输运
1．3．4 激子的传递能量的现象
1．3．5 敏化发光
1．4 光与颜色
1．4．1 颜色的产生
1．4．2 三基色原理和色度图
参考文献

第2章 稀土离子的光谱特性
2．1 稀土元素和离子的电子组态
2．2 稀土离子的光谱项与能级
2．3 稀土离子的f-f跃迁
2．3．1 稀土离子的f-f跃迁的发光特征
2．3．2 谱线位移
2．3．3 谱线强度
2．3．4 超敏跃迁
2．3．5 光谱结构与谱线劈裂
2．4 稀土离子的f-d跃迁
2．4．1 稀土离子的f-d跃迁的发光特征
2．4．2 Ce3+的f-d跃迁发光
2．4．3 Eu2+的光谱
2．5 稀土离子的电荷迁移带
2．5．1 稀土离子的电荷迁移带与价态和光学电负性
2．5．2 Eu3+在复合氧化物中的电荷迁移带
参考文献

第3章 气体放电灯用稀土发光材料
3．1 气体放电与低压汞灯
3．1．1 气体放电光源
3．1．2 低压汞灯
3．2 稀土三基色荧光粉
3．2．1 灯用稀土三基色荧光粉
3．2．2 冷阴极荧光灯用稀土三基色荧光粉
3．3 高压汞灯用稀土发光材料
3．3．1 高压汞蒸气放电与高压汞灯
3．3．2 高压汞灯用发光材料
3．3．3 超高压汞灯
3．4 其他灯用稀土发光材料
3．4．1 磷酸盐荧光粉
3．4．2 硅酸盐荧光粉
3．4．3 硼酸盐荧光粉
3．4．4 铝酸盐荧光粉
3．4．5 钒酸盐荧光粉
3．5 金属卤化物灯用稀土发光材料
3．5．1 金属卤化物灯
3．5．2 稀土金属卤化物灯用发光材料
参考文献

第4章 稀土长余辉发光材料
4．1 引言
4．1．1 余辉
4．1．2 长余辉发光材料的发展
4．2 稀土激活的硫化物长余辉发光材料
……
第5章 白光LED用稀土荧光粉
第6章 真空紫外激发的稀土发光材料
第7章 阴极射线用稀土发光材料
第8章 X射线发光材料
第9章 稀土闪烁材料
第10章 电致发光用稀土发光材料
第11章 稀土配合物发光材料
第12章 稀土多光子发光材料：上转换与量子切割
第13章 低维稀土发光材料
第14章 稀土发光材料的制备化学
附录

前言/序言

　　我国是稀土资源大国，加强稀土元素在各个领域中的应用，是我国稀土工作者义不容辞的责任。在众多的稀土应用领域中，稀土发光材料最能发挥这一族元素本征特性，并具有不可替代性。
　　稀土元素具有未充满的4f电子壳层，其原子或离子的光谱可观察到的谱线多达3万余条，其发射光谱可从紫外、可见到红外。稀土元素可用电子束、电场、X射线、天然或人造放射性物质的辐射等进行激发从而产生发光现象，又因4f电子具有长的激发态寿命，成为制备激光材料的基础，稀土离子的发光源于4f层电子之间的跃迁，使稀土发光材料的谱线窄、色度纯，所有这些特性奠定了发展稀土发光材料的基础。
　　每年在稀土材料中稀土发光材料的论文数名列前茅。稀土发光材料所应用的稀土总量不多，据统计仅占我国应用量的4%～5%，但因大部分涉及高技术领域，所以产值很高。我国经四十多年的努力在稀土发光材料的研发方面已形成一支强大的科研队伍及具有规模生产的大型企业，其中三基色灯用荧光粉的产量占世界总产量的60%～70%，但就整体发光材料的科研与生产水平而言，还与先进国家有一定差距，特别是缺少原创性科研成果，许多重要荧光材料的制备工艺均受制于国外专利。
　　关于稀土发光材料的专著国内已先后出版过2本，但因该领域发展快，新材料、新工艺、新应用领域不断涌现，洪广言研究员撰写该数十万字的专著正是适应当前科研及生产的急需，也是他长期从事科研实践的总结。该书的特点是全面、系统地论述了稀土发光材料的各个领域，既有传统阴极射线发光材料又有最近发展的LED、上转换与量子切割、低维发光材料，既有通俗易懂的基础知识，又有发光材料的制备方法，特别是收集了大量各类材料的激发及发射光谱谱图，因而兼具稀土发光材料手册的功能。鉴于上述原因，该书的读者面应会比较广泛，无论科研、教学还是生产企业的工作人员均能受益，我相信该书的出版，将有助于我国稀土发光材料的发展。本人并非稀土发光材料的专家，对该领域略知一二，故序言中有不妥之处尚请广大读者批评指正。

《稀土发光材料：基础与应用》 本书是一部系统阐述稀土发光材料领域的学术专著，深入剖析了稀土发光材料的物理化学原理、制备工艺、结构性能关系以及在各个领域的广泛应用。全书内容翔实，理论与实践相结合，旨在为相关领域的科研人员、工程技术人员以及高校师生提供一本权威、全面的参考书。 第一部分：稀土发光材料的基础理论 本部分系统地介绍了稀土元素的基本性质及其在发光材料中的独特作用。 稀土元素概览： 详细阐述了稀土元素的定义、在地壳中的分布、电子结构特点，以及它们与配位环境相互作用产生的能级跃迁是实现发光的基础。重点讲解了3d、4f电子构型的特殊性，以及由此带来的f-f跃迁和f-d跃迁等发光机制。 稀土离子发光机理： 深入探讨了稀土离子在不同晶格环境中的发光过程，包括激发、能量传递、弛豫和发光等关键环节。详细介绍了敏化发光、交叉弛豫、浓度猝灭等影响发光效率的重要因素。对电致发光、光致发光、热释光等不同激发方式下的发光特性进行了比较分析。 稀土发光材料的晶体结构与性能： 阐述了不同晶体结构（如氧化物、氟化物、硫化物、磷酸盐、硅酸盐等）对稀土离子发光性能的影响。重点介绍了固溶体、掺杂、缺陷等对发光波长、效率、色纯度以及稳定性的调控作用。通过大量实验数据和理论计算，揭示了结构与性能之间的内在联系。 第二部分：稀土发光材料的制备与表征 本部分详细介绍了各种主流的稀土发光材料制备方法，以及常用的表征技术。 制备方法： 全面介绍了包括固相反应法、溶胶-凝胶法、共沉淀法、水热/溶剂热法、喷雾干燥法、原子层沉积（ALD）法等多种制备工艺。针对不同类型的发光材料，提供了详细的实验步骤、工艺参数优化以及潜在的技术难点。特别强调了纳米结构稀土发光材料的制备技术，以及对材料形貌、尺寸和表面性质的精确控制。 材料表征： 系统总结了用于稀土发光材料表征的常用技术，包括X射线衍射（XRD）用于物相分析和晶格结构研究；扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）用于形貌和微观结构观察；X射线光电子能谱（XPS）和俄歇电子能谱（AES）用于表面元素组成和化学状态分析；紫外-可见-近红外（UV-Vis-NIR）分光光度计和荧光光谱仪用于发光性能测试，包括激发光谱、发射光谱、发光寿命和量子产率的测量；差示扫描量热法（DSC）和热重分析（TGA）用于热稳定性评估；以及电化学工作站用于电致发光器件的性能测试。 第三部分：稀土发光材料的应用 本部分重点阐述了稀土发光材料在各个高科技领域的广泛应用，并对未来发展趋势进行了展望。 照明领域： 深入分析了稀土发光材料在LED照明中的关键作用，如长余辉发光材料在安全指示、装饰照明中的应用，以及用于高显色性白光LED的荧光粉。详细介绍了不同稀土离子（如Eu3+, Tb3+, Ce3+, Dy3+, Sm3+等）及其组合在调节色温、提高显色指数方面的优异表现。 显示技术： 探讨了稀土发光材料在CRT、PDP、LED显示器以及量子点显示技术（QLED）中的应用。重点介绍了作为红色和绿色发光体的Eu3+和Tb3+基荧光粉，以及用于实现宽色域、高亮度的新型发光材料。 生物医药： 详细介绍了稀土发光材料在生物成像、荧光探针、药物缓释以及光动力治疗等方面的应用。阐述了其高发光效率、长发光寿命、良好的生物相容性以及可调控的表面功能化特性在这些领域的优势。 环境监测与传感： 论述了稀土发光材料在环境污染物检测、化学传感、气体传感等方面的应用。介绍了利用稀土发光材料的光谱响应变化来灵敏地检测特定物质，以及其在耐腐蚀、长寿命方面的优点。 安全防伪： 阐述了稀土发光材料在防伪标识、钞票、证件等领域的应用。强调了其独特的光谱特性和防伪能力，以及与其他防伪技术的结合。 其他新兴应用： 简要介绍了稀土发光材料在激光技术、光存储、太阳能电池、催化剂等新兴领域的应用潜力。 本书特色： 内容全面： 涵盖了稀土发光材料的理论基础、制备方法、表征技术和广泛应用，构成了一个完整的知识体系。 深度与广度兼具： 既有深入的理论分析，又不乏对实际应用的细致介绍。 理论与实践结合： 结合大量的实验数据和案例，使理论知识更易于理解和应用。 前沿性： 关注了当前稀土发光材料领域的研究热点和发展趋势。 图文并茂： 配以大量的插图、图表和化学结构式，增强了阅读的直观性和趣味性。 《稀土发光材料：基础与应用》将是化学、材料科学、物理学、光学等相关领域的读者进行学术研究、技术开发和工程实践的宝贵参考。

评分☆☆☆☆☆

我是一名材料分析实验室的技术员，我的工作是负责对各种新材料进行性能测试和表征。最近，我们实验室接到一个项目，需要对一批新型稀土发光材料进行全面的性能评估。因此，我迫切需要一本能够指导我进行测试和分析的专业书籍。“稀土发光材料 基础与应用”这本书，恰好填补了我在这方面的知识空白。我希望这本书能够详细介绍各种稀土发光材料的典型发光性能，例如发光波长、发光强度、量子产率、发光寿命等。同时，我希望书中能够提供一些关于如何进行这些性能测试的标准方法和实验步骤，以及如何对测试结果进行数据分析和解读。例如，在光谱分析方面，我希望了解如何区分不同稀土离子的发光峰，如何识别发光猝灭的机制，以及如何通过谱图来判断材料的质量。在寿命测量方面，我希望了解如何选择合适的激发光源和探测器，如何进行瞬态荧光测量，以及如何通过衰减曲线来评估发光材料的稳定性。此外，书中关于稀土发光材料在各个领域的应用，也将有助于我理解测试结果的意义，以及这些材料在实际应用中的潜在价值。

评分☆☆☆☆☆

我是一个资深的光学工程师，主要负责LED照明产品的研发。我们团队一直在追求更高的光效、更长的寿命以及更优异的光色。而发光材料，尤其是荧光粉，正是决定这些指标的关键。最近，我们注意到一些新的稀土发光材料在性能上有了突破性的进展，这促使我开始寻找一本能够全面介绍这些材料的专业书籍。“稀土发光材料 基础与应用”这个书名立刻引起了我的注意。在查看了图书的简介和部分章节后，我更加确信这本书是值得我深入学习的。书中对不同稀土离子的发光特性，不同基质材料对发光性能的影响，以及各种发光机制（如共振能量转移、电子-声子耦合等）的详细阐述，都与我日常工作密切相关。我尤其关注书中关于提高发光效率、抑制猝灭、调控发光颜色以及增强稳定性等方面的研究进展，因为这些直接关系到我们产品的性能提升。我还想知道书中是否会介绍一些新型的发光材料，比如量子点、 upconversion 发光材料等，以及它们在照明领域的潜在应用。此外，关于发光材料的制备工艺和性能测试方法，也是我非常看重的部分。如果书中能提供一些具体的实验方案和数据分析的案例，那将对我们团队的研发工作非常有指导意义。我对这本书抱有很高的期望，希望它能为我们打开新的思路，带来创新的解决方案。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对科学充满好奇心的普通读者，虽然我并非科班出身，但我对发光材料的神奇之处深感着迷。当我在书店看到《现代化学专著系列：稀土发光材料 基础与应用》这本书时，就被它的名字吸引了。我希望这本书能够以一种相对易懂的方式，向我解释稀土元素为什么会发光，以及这些发光材料是如何被制造出来的。我希望书中能够介绍一些有趣的例子，比如那些能够发出彩色光芒的稀土化合物，以及它们在日常生活中的应用，例如LED灯、彩色电视屏幕等等。我希望能够了解到，这些发光材料的“发光”原理究竟是什么，是通过什么方式吸收能量，又以何种形式释放出来。我希望书中能够用生动的语言和形象的比喻，来讲解那些复杂的物理化学概念，让我这个非专业人士也能有所领悟。我更希望能够了解到，科学家们是如何利用这些神奇的发光材料，创造出更美好的生活，例如更节能的照明，更逼真的显示效果，甚至是用于疾病诊断和治疗的神奇手段。这本书就像是一扇窗，让我能够窥探到这个充满奇妙的科学世界。

评分☆☆☆☆☆

这本书我大概是三个月前在一次学术会议的展会上偶然看到的，当时就觉得书名挺有意思的。“现代化学专著系列”听起来就够硬核，而“稀土发光材料 基础与应用”更是直接点明了主题，一下子就吸引了我。我本身是材料科学领域的研究生，虽然不是专门做发光材料的，但在日常的实验和文献阅读中，稀土元素和发光现象出现的频率实在太高了，从LED照明到生物成像，再到各种功能性涂层，感觉无处不在。所以，我当时就想，这本书肯定能提供一个系统性的认识，帮我梳理一下这个领域的脉络，搞清楚这些发光材料到底是怎么一回事，又有哪些实际的应用，这对我的科研思路会有很大的启发。拿到书后，我并没有马上深入研读，而是先翻阅了一下目录和一些感兴趣的章节。我发现它从最基本的稀土元素性质讲起，然后深入到发光机理，再到具体的材料制备和表征，最后是各种应用案例。这种由浅入深、由基础到应用的结构，对我这种跨领域但又想深入了解的读者来说，是非常友好的。我尤其对书中关于发光中心、能量传递、猝灭机制等基础理论部分的讲解很感兴趣，因为这些是理解整个发光现象的关键，也是决定材料性能优劣的根本。我期待这本书能够详细地阐述这些物理化学过程，并且给出清晰的图示和数学模型，这样才能真正做到“理解”而不是“死记硬背”。

评分☆☆☆☆☆

我是一名大学化学系的教师，平时主要讲授无机化学和材料化学课程。在课程中，我经常会涉及到稀土元素及其化合物的性质，以及它们在发光材料中的应用。为了给学生提供更前沿、更深入的知识，我一直在寻找一本权威、全面的教材或参考书。“稀土发光材料 基础与应用”这本书，我觉得非常符合我的需求。我翻看了目录，发现它从稀土元素的电子结构、氧化还原性质，到各种发光中心（如d-d跃迁、f-f跃迁、电荷转移等）的形成机制，再到发光动力学过程（如激发、弛豫、辐射衰减、非辐射衰减等），都有详细的介绍。这对于我系统地讲解发光原理非常有帮助。而且，书中将基础理论与实际应用紧密结合，比如在介绍不同类型的发光材料时，会列举出它们在LED、激光器、显示器、荧光探针等领域的具体应用。这不仅能让学生理解发光材料的科学原理，更能让他们认识到这些材料的实际价值和重要性。我尤其希望书中能够提供一些关于如何设计和合成新型稀土发光材料的指导，以及如何利用先进的表征技术（如X射线衍射、荧光光谱、瞬态吸收光谱等）来研究发光材料的性能。如果书中还能包含一些最新的研究成果和发展趋势，那就更完美了，这将有助于我更新课程内容，让学生接触到最前沿的科学知识。

评分☆☆☆☆☆

我是一名材料科学领域的学生，对发光材料一直怀有浓厚的兴趣。我之所以选择阅读这本《现代化学专著系列：稀土发光材料 基础与应用》，是因为它提供了一个系统性的学习平台，让我能够深入了解稀土发光材料的世界。我希望通过这本书，能够全面掌握稀土发光材料的基本原理，包括稀土离子的电子结构、能级跃迁、发光机制以及能量转移等。我特别希望能详细了解稀土发光材料的种类，以及它们在不同基质材料中的发光特性。此外，书中关于稀土发光材料在各个领域的应用，也是我非常期待的部分。我希望能了解到，稀土发光材料是如何被应用到LED照明、显示技术、生物成像、医疗诊断、安全防伪等领域的，并且希望能从中学习到一些前沿的应用案例和技术发展趋势。我希望这本书能够帮助我建立起对稀土发光材料的整体认知，并且为我将来的科研学习和职业发展打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在读的博士生，我的研究方向是纳米材料及其在光电领域的应用。我对稀土发光材料的纳米化和功能化非常感兴趣，因此，我一直在寻找一本能够系统介绍稀土发光材料基础知识和最新应用的书籍。“稀土发光材料 基础与应用”这本书，正好符合我的需求。我希望这本书能够从宏观层面，系统地介绍稀土发光材料的种类、发光机理和制备方法。我尤其想了解，如何通过纳米尺度的调控，赋予稀土发光材料新的特性，例如提高发光效率、增强稳定性、实现多功能集成等。书中关于稀土纳米发光材料在生物成像、药物递送、光动力疗法等领域的应用，也是我非常关注的内容。我希望能够从中了解到，如何设计和制备具有特定尺寸、形貌和表面性质的稀土纳米发光材料，以满足不同生物医学应用的需求。此外，书中关于稀土发光材料在光电器件中的应用，如LED、太阳能电池、光传感器等，也让我非常感兴趣。我希望能够从中了解到，如何将稀土发光材料与其他纳米材料结合，构建高性能的光电器件。

评分☆☆☆☆☆

我是一名刚入职的科研助理，我的工作职责是协助课题组进行新型发光材料的研发。由于我在这方面缺乏系统性的理论知识，所以我急需一本能够帮助我快速入门的专业书籍。“稀土发光材料 基础与应用”这个书名让我眼前一亮。我注意到书中不仅涵盖了稀土发光材料的基础理论，还深入探讨了其广泛的应用。我对发光材料的起源，也就是稀土元素的特性，有着浓厚的兴趣。我希望能够了解稀土元素在周期表中的位置，它们的电子构型，以及为什么它们会表现出如此独特的光学性质。接着，我对激发态动力学、能量传递过程以及各种发光机制（如荧光、磷光、上转换发光等）非常好奇。我希望书中能够用通俗易懂的语言，配合清晰的图示，来解释这些复杂的概念。最让我兴奋的是，书中还详细介绍了稀土发光材料在各个领域的应用，比如在LED照明、显示技术、生物医学、安防防伪等方面的应用。我希望能从中了解到，这些发光材料是如何被设计和制备出来，以满足不同应用场景的需求。此外，关于材料的制备方法，如固相反应法、溶胶-凝胶法、水热法等，以及性能测试方法，如荧光光谱、量子产率测定、寿命测量等，我都非常想学习。这本书简直就是为我量身定做的，我期待它能为我的科研之路打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我是一名材料科学领域的研究生，正在进行关于荧光材料的研究。我的导师推荐我阅读这本《现代化学专著系列：稀土发光材料 基础与应用》，我迫不及待地想要一探究竟。我之所以对这本书如此期待，是因为它涵盖了稀土发光材料的“基础”和“应用”两个重要方面。我目前的研究主要集中在发光材料的制备和性能调控上，对于一些深层次的发光机理还不够深入。我希望这本书能够清晰地阐述稀土离子的电子结构、能级跃迁、能量转移和猝灭机制等，帮助我理解为什么某些材料发光效率高，而另一些则不高。此外，书中关于不同发光机理（如SF、CT、d-d跃迁、f-f跃迁等）的对比分析，也将对我选择合适的稀土离子和基质材料提供重要的参考。另一方面，我对书中关于发光材料在各个领域的应用也非常感兴趣。我的研究方向可能会涉及到生物成像，我希望了解稀土发光材料在生物标记、荧光探针等方面的最新进展，以及如何克服生物环境对发光性能的影响。我还想了解稀土发光材料在LED、激光、显示、太阳能电池等领域的应用，以及这些应用对材料性能的具体要求。如果书中能够提供一些实际的案例分析，以及相关的制备工艺和表征方法，那对我开展独立的研究工作将是极大的帮助。

评分☆☆☆☆☆

我是一名半导体照明行业的从业者，主要负责LED封装和器件设计。在工作中，我经常会接触到荧光粉，它们直接影响到LED的光色和光效。最近，我注意到市场上出现了一些新型的LED产品，采用了更先进的发光材料，这让我对稀土发光材料产生了浓厚的兴趣。“稀土发光材料 基础与应用”这本书，恰好满足了我对这方面的求知欲。我希望这本书能够深入地介绍稀土发光材料的种类，比如不同稀土离子（如Eu3+、Tb3+、Ce3+、Pr3+等）在不同基质材料（如氧化物、硫化物、氟化物、氮化物等）中的发光特性。我尤其想了解，如何通过调控稀土离子的浓度、配位环境以及基质材料的结构，来优化发光波长、发光强度以及发光效率。此外，书中关于发光机制的阐述，例如能量转移机制、电荷转移、敏化发光等，对理解发光材料的性能至关重要。我希望这本书能够详细地解释这些过程，并提供一些理论模型或计算方法。在应用方面，我非常关心稀土发光材料在LED照明、显示器、激光器等领域的最新发展。我希望能了解到，如何根据不同的应用需求，选择合适的稀土发光材料，并优化器件的封装和设计，以实现最佳的性能。