稀土单发光材料在荧光灯制造中的应用

新疆环境保护２０１０，３２（２）：１１—１４　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｘｉｎｊｉａｎｇ　

ＥＤＩ技术在铝箔电子材料制造行业含酸废水中的应用　

——以新疆某铝箔电子材料制造企业为例　

秦　艳，李红旭（新疆正天华能环境工程技术有限公司，乌鲁木齐８３００１１）　

摘要：本文根据铝箔电子材料制造行业的废水特点，以新疆某铝箔电子材料制造企业为例，在对比不同废水处理技术背景下，重　

点介绍ＥＤＩ技术在含酸废水处理中的应用，即主要考虑去除铝离子、预脱盐、ＥＤＩ精除盐的３－艺，最终实现资源循环利用，达到节　能减排的目的。　关键词：铝箔电子材料；含酸废水：ＥＤＩ技术　中图分类号：ＴＭ６２１．２　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００８—２３０１（２０１０）０２—００１１—０４　

Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＥＤＩ　ｔｏ　Ａｃｉｄ　Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ　Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　Ｃｏｍｅｓ　ｆｒｏｍ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　ｏｆ　Ｆｏｉｌ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　

Ｍａｔｅｒｉａｌ——　ａ　Ａｌｕｍｉｎｕｍ　Ｆｏｉｌ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｍａｔｅｒｉａｌ　Ｃｏｎｗａｎｙ　ｏｆ　Ｘｉｎｊｉａｎｇ　ａｓ　ａｎ　Ｅｘａｍｐｌｅ．ＱＩＮ　Ｙａｎ，ＬＩ　Ｈｏｎｇ—　

ＸＨ（Ｘｉｎｊｉａｎｇ　Ｚｈｅｎｇ　Ｔｉａｎ　Ｈｕａ　Ｎｅｎｇ　Ｌｉｍｉｔｅｄ　Ｃｏｍｐａｎｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，Ｕｒｕｍｑｉ　８３００１　１，　Ｃｈｉｎａ）．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｘｉ￣ｉａｎｇ　２０１０，３２（２）：１１～ｌ４　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ　ｏｎｅ　ａｌｕｍｉｎｕｍ　ｆｏｉｌ　ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｃｏｍｐａｎｙ　ｏｆ　Ｘｉ￣ｉａｎｇ　ａｓ　ａｎ　ｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＥＤＩ　

第二章 稀土发光材料的制备及应用

近几十年来，稀土发光材料在国内外得到惊人的发展，形成了相当大的生产规模和客观的市场，其产值和经济效益都很高[1-3]。到 90 年代，依然以一定的速度增长。国内外在稀土新材料方面几乎每隔 3~5 年就有一次突破，而稀土发光材料则是这宝库中五光十色的瑰宝。据美国商业信息公司最近统计，在美国稀土各应用高技术领域中，光存储器的年增长率达 50%，灯用稀土荧光粉 20%，名列第二位，电视荧光粉为 %，仅电视用荧光粉1998 年在美国的消费量居稀土消费量第五位，为 吨，价值 2700 万美元，到 1995 年达 吨。我国彩电荧光粉及紧凑型荧光灯用稀土荧光粉在 80年代增长速率更快，工业生产规模相当可观，且有部分出口。这表明，稀土发光材料的发展及在稀土各应用领域中占有举足轻重地位。随着新型平板显示器、固态照明光源的发展，对新型高效发光粉体的需求日益增多。由于纳米材料具有其他大颗粒材料所不具有的结构及各种性质如电性质、光性质等，研究纳米稀土发光材料已成为目前引人注目的课题。以钒酸盐、磷酸盐为基质的纳米稀土发光材料都是很具有研究意义及应用价值的稀土荧光粉，比如纳米级 YVO4:Eu，作为一种很好的红光粉体，已经广泛应用于荧光灯以及彩色显像管（CRT）中[4-6]。另外，近来的研究表明纳米级 Y(V,P)O4:Eu，YPO4:Tb在真空紫外区（VUV）有较好的吸收，是很有前途的等离子体平板显示器（PDPs）用的发光材料[7-11]。在纳米尺度的YBO3:Eu3+中，由于表面Eu3+对称性低，使得5D0－7F2 的跃迁几率增加，这改善了YBO3:Eu3+体材料中色纯度低的问题[12 ]。总之，随着科技的发展和人们生活的需要，稀土发光材料的研究面临着新的挑战：这主要包括激发波长的变化，如PDP用荧光粉需真空紫外激发，固态照明用荧光粉需近紫外激发；材料尺寸形态的变化等。这就要求人们改善材料的发光性质或开发新的发光体系。

稀土发光材料的应用

稀土发光材料是指通过稀土元素掺杂后引入的缺陷能级，使材料在光激发下发生能级跃迁而发光的材料。下面是稀土发光材料的应用：

一、发光材料

稀土发光材料可以应用于照明、显示、信息传输等领域。比如，氧化铈中的氧空位能被Eu3+、Tb3+、Sm3+等元素作为宿主掺入，形成的材料可发出蓝、绿、红光，可以用于制备白光发光材料。

二、激光材料

稀土发光材料可以用于制备激光器。比如，利用掺铒光纤和掺铒光纺织品，可以制备出具有985nm高能量激光输出的掺铒光纤激光器和几乎纯绿光输出的掺铒光纺织品激光器。

三、太阳能电池材料

稀土发光材料还可以用于制备太阳能电池。比如，利用掺钕低聚物复合电解质，在太阳光的作用下，钕离子能够吸收能量，从而提高太阳能电池的转化效率。

四、光催化材料

稀土发光材料可以用于制备光催化材料。比如，添加掺铈或掺钕的TiO2材料，在紫外光作用下能够吸收氧气，形成氧化亚氮和羟基自由基，从而具有良好的光催化性能。

五、生物传感材料

稀土发光材料还可以用于生物传感。比如，利用荧光探针的特性，可以在细胞分子层面上进行生物分析和检测，稀土发光体系中的长发射寿命和独特的能量级分布也使其在分子分析中具有广泛的应用前景。

综上所述，稀土发光材料的应用领域十分广泛，具有重要的科学研究价值和应用前景。

稀土元素在发光材料中的应用

稀土元素是指在自然界中含量较少，具有独特的电子构型和能带结构的化学元素。稀土元素由于其特殊的物理化学性质和良好的光学性能，被广泛应用于发光材料、光电器件、催化剂、磁材料等领域。其中，在发光材料中占有重要地位，本文将着重探讨稀土元素在发光材料中的应用。

一、稀土元素的光学性能

稀土元素由于其晶体结构中存在的稀土离子，使得其具有特殊的能带结构和电子能级分布。这一点又决定了它们在发光材料中具有特殊的光学性能。

1. 显色性

稀土元素在光谱上的激发带和发射带都集中在紫外和可见光谱区域内，而且能带分布较为分散，使得激发带和发射带之间的能量差比较小，从而具有较高的显色性和亮度。这为发光材料的量子效率提供了保障。

2. 稳定性

稀土元素的离子体积较大，极化度低，光谱结构稳定性较高，激发和发射光谱带的位置和强度基本不受环境因素的影响。

3. 窄线宽

由于稀土元素离子的分子场效应的影响，其能级分布比较分散，发射光谱带突出，相邻的能级之间能量差比较小，使得发射带较窄，从而具有更好的颜色纯度和更高的发光效率。

二、稀土元素因其特殊的光学性能，被广泛应用于发光材料领域。

1. 稀土荧光材料 稀土元素的激发和发射光谱分别在紫外和可见光谱区域，这为稀土元素作为发光剂提供了可能。利用稀土元素在材料中的荧光性质，可以制备出多种稀土荧光材料。例如，用铝、锶、硝酸和稀土离子作为原料，加入氧化铜，在高温下烧结制得的SrAl12O19:Eu2+荧光材料，该材料可通过调整Eu2+的浓度，得到蓝色或绿色光谱。

2. 稀土蓝宝石材料

稀土元素在蓝宝石晶体中取代一部分铝离子，形成了稀土蓝宝石材料。这些材料不仅具有纯天然蓝宝石的宝贵性质，而且还具有稀土元素的光学性质，可以发射出多种不同波长的光，应用于光学领域。例如，使用Y3Al5O12：Ce3+、Tb3+、Mn4+制备的稀土蓝宝石材料，这种材料可以用于LED照明、荧光粉、荧光棒等多种场合。