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稀土荧光粉种类繁多,应用领域广泛,在防伪、照明、显示器件、闪烁体、X-射线影像等许多领域均得到应用。其中,稀土荧光粉在防伪中的应用主要是防伪油墨,防伪印油等几个方面,且多数是稀土有机配合物,该防伪荧光材料的合成能耗高,发光纯度和发光效率均不太理想,同时造假技术也在不断提升,所以开发低能耗的全色荧光粉很重要。但是,目前关于低能耗的无机稀土荧光材料在防伪方面的应用研究很少,碳酸钙作为无机粉体的基质材料,具有很多优点,不仅价格低廉,且可作为高分子材料的重要填料,降低高分子添加量,补强材料性能,同时制备方法相对于有机稀土配合物也更为简单。本课题组在碳酸钙基质荧光粉研究已取得一定成果,主要是关于三基色稀土荧光粉,如果采用混合红、绿、蓝三基色稀土荧光粉来实现颜色可调性,其混合物之间的颜色再吸收、配比难调控和基质化学稳定性等问题,将影响到色彩的还原性和稳定性。因此,研制全色性单一基质碳酸钙基可调色稀土荧光粉具有重要意义。本文以硝酸钙、稀土硝酸盐(包括铕、镝、铽、铈等稀土离子)和碳酸钠为主要原料,采用微波共沉淀法制备了一系列CaC03基可调色荧光粉,并采用溶剂挥发法制备了聚乳酸荧光膜PLA/CaC03:RE13+,RE23+。通过X-射线衍射图(XRD)、扫描电镜图(SEM)、激光粒度分析仪、综合差热分析(TG-SDTA)和荧光光谱仪(PL-PLE)等分析手段考察了不同摩尔浓度配比、激发波长以及电荷补偿剂对荧光粉性能的影响,并初步讨论了其在聚乳酸中的应用情况。结果表明:(1)随着稀土离子摩尔浓度和激发波长的变化,CaC03:Eu3+,Dy3+荧光粉的发光颜色在红色、蓝色和绿色之间逐渐变化,CaC03:Eu3+,Tb3+荧光粉的发光颜色在红色和绿色之间逐渐变化,CaC03:Ce3+,Tb3+荧光粉的发光颜色则在蓝色和绿色之间逐渐变化。(2)在稀土共掺碳酸钙基质荧光粉中,Dy3+、Tb3+和Ce3+离子不仅是激活剂,同时也起到了敏化剂的作用,其中Dy3+和Tb3+离子对Eu3+有能量传递的作用,Ce3+离子对Tb3+离子有能量传递作用。(3)在一定范围内,Li+离子的掺杂没有改变CaCO3的晶体结构,且对可调色碳酸钙稀土荧光粉起到了电荷补偿的作用,一定程度上提高了荧光粉的发光强度。(4)可调色荧光粉可在聚乳酸膜中均匀分布,很少团聚现象;与纯的聚乳酸膜对比,可调色荧光粉CaC03:RE13+,RE23+的加入降低了聚乳酸膜的分解温度和热稳定性;荧光膜的发射峰位置与相应的可调色荧光粉一致。当添加不同种类的可调色荧光粉时,荧光膜所对应的色度坐标亦不同,由此可以制备在一定光源下能够显示不同颜色的聚乳酸膜,可应用于荧光防伪和显示器件等。