[科普中国]-镉光料

镉光料是指含有镉的有优良的光致发光性能的材料，作为一种重要的光电功能材料，它已经成功的应用在了诸如医学、光电学及空间科学等领域。

简介概述钨酸钡(BaWO4)晶体的制备方法及其应用领域不断地成为了人们讨论的话题，它已经成功的应用在了诸如医学、光电学及空间科学等领域，BaWO4具有较稳定的结构，在某些特殊的条件下，例如在低温以及高压的条件下它的结构不变，因此，在很多领域中均能够作为其领域的首选材料。由于其受激拉曼散射特性，因此，它是一种构建特殊区段受激发散固态激光的潜在材料。BaWO4材料同时也是作为探测核辐射的较好的材料之一，这是由于它本身能够较好的阻止具有较高能量的粒子和射线。以BaWO4为基础的薄膜器件能够与半导体集成工艺很好的相结合，这也是因为BaWO4薄膜具有较高的分辨率的原因。因此，作为21世纪的新型材料，开发出具有新的特性的BaWO4逐渐成为众人的研究重点。

水热法制备在实验室中被广泛使用来制备稀土掺杂的发光材料的方法包括共沉淀法、高温固相法、提拉法及水热法等。利用不同的方法制备同一种材料，对样品进行测试所得到的晶体形貌、颗粒尺寸也存在一定的差别。在制备得到小尺寸的物质时，水热合成的优势逐渐显示出来。“水热”一词来源于一位地理学家，他是在研究自然界成矿作用时最早开始使用的。直至20世界90年代，水热法才逐渐开始在功能性材料的研究上应用。一般来说，水热法是指将制备得到的最终溶液倒入聚已四氟乙烯中，这种材质可耐强高温、高压，利用高压反应釜聚已四氟乙烯牢牢固定住，防止其在高温电阻炉在加热过程中发生液体喷射、液体蒸发等现象的发生。利用水作为媒介，在恒温恒压的大环境中，将难溶或不溶于水的物质溶于水中，使其进行重新结晶的一个过程。水热过程主要在高压反应釜中进行，它是一种有效的对无机材料进行合成、处理的一种方法。利用水热法制备纳米晶的成本较低，且颗粒与颗粒的之间的团聚现象可以得到有效控制，由于温度分布较均匀，所以合成的纳米晶的颗粒更完整且分布更加均匀。具体表现为：

(1)水热法制备得到的粉体细滑，合成质量好，水热法反应过程中所使用的设备的费用较低，可重复使用。

(2)水热反应利用水作为反应媒介，其合成过程是在利用特殊材料制备成的抗高温高压的密闭的反应容器中进行，因此，阻止了反应物与外界的接触，避免了不必要的反应，这样做的结果是获得高纯度的合成物。

(3)水热法制各可直接得到纳米级粉体，省去了一些繁琐的煅烧及研磨过程，因此，避免了缺陷的产生。

(4)水热法提供的环境更加温和，不存在温度差、压力差，因此，颗粒能够更好的结晶且分布均匀。

(5)水热法可以为低熔点化合物提供更好的结晶环境，实现低温合成，由于反应在密闭的容器中进行，可以确保容易挥发的物质尽可能多的参与反应。

缺点每种方法都有其局限性，水热法也不例外，水热法的缺点主要在水热反应的非可视性上，由于水热反应的条件为恒温恒压，且温度和压强的要求均较高，为了使反应能够有效的进行，我们采用了材质为钢的反应釜来密封聚已四氟乙烯。整个反应过程就在一个“小黑匣子”中进行，没有办法观测反应现象。虽然，在1990年曾经有前苏联科学院的研究者用大块的水晶制造了透明的高压反应釜，是水热的非可视性成为了可能，但是，这种透明反应釜并没有得到推广。实验室所使用的大部分反应釜的配套内部材料都是聚己四氟乙烯，它是白色的胶体的管状结构；高压反应釜大多都是不锈钢抗压抗温且硬度较高的材料制成，它也不是透明的。因此，若想观测到水热的过程，首先需要攻克的难关就是解决水热的非可视性问题，这还需要我们不断的研究。1

相关资料钨酸钙在超过一个世纪的时间里，钨酸钙(CaWO4)被看作成一种重要的化工原料，得到了有效的应用。它是荧光材料，在日光灯、医院拍照使用的X光照片、荧光涂料领域占据着重要的地位，例如：将钨酸钙应用在X射线显示屏时会发射蓝光，可以得到清晰的图象；它是自激活材料，这一点在闪烁计数器及激光器领域得到了广泛的应用。在ABO4钨酸盐家族中，钨酸镁(MgWO4)的自激活性能优越，被广泛的投入生产用作灯用荧光粉，在日光灯领域，钨酸镁发挥了其重要的应用价值，在目光灯上涂钨酸镁会发蓝白光。钨酸镁除了具有稳定的发光性能外，其物、化学性能也很稳定，除此之外，它还具有较高的量子效率。

其它材料早在20世纪40年代初，人们就已经开始了对钨酸铅(PbWO4)的研究，但是由于当时实验条件等的限制，人们对于钨酸铅的认识还很少，直到90年代，钨酸铅作为闪烁材料应用在大型强子对撞机上才唤醒了人们对它的认知。钨酸铅是一种具有四方晶系结构的物质，由于较强的耐辐射性及较快的衰减时间，使其成为非常具有竞争力的探测材料之一。钨酸锌(ZnWO4)在探测器上也得到了广泛应用，其原因在于钨酸锌具有较高的晶体密度以及较短的的辐射长度，不仅如此，它的发光效率和能量分辨率也远在BGO晶体之上，己用广泛于α射线探测。众所周知，降低成本，提高产率是制造行业经久不衰的话题，相对于其他物质来说，由于钨酸锌的应用可使高能探测器做得十分密集，因此，可以大大降低仪器的造价，这使得钨酸锌具有可观的应用前景。由于这类钨酸盐具有较好的物理、化学稳定性以及其特殊的荧光性质，它的应用领域仍有待于开发，大多数对于CWO的研究集中在闪烁性能方面，但是对于稀土离子掺杂的CWO发光材料鲜见报道。因此，本文选择CWO作为研究对象，目的是制备发光性能优异的CWO材料。2

本词条内容贡献者为:

李晓林 - 教授 - 西南大学