荧光颜料除反射原来一部分可见光外,还高氯化聚乙烯漆反射部分荧光,因此具有很高的光亮度,比普通染料、颜料具有 更高的反射光强度。普通染料、颜料的反射率小于100,而荧光颜料可达到100~200之间。这类材料可以把 曰光中的紫外线或其他短波光线转化为某一种波长的可见光,使颜色加深、鲜艳,将这种材料加入涂料、油墨中可以制得颜色鲜艳的产品,市场上的荧光布、荧光纸、荧光笔都会用到这类材料。无机荧光材料的成分内包含无机分子,由主体化合物及活化剂组成。主体化合物本身通常不会发光,靠活化剂活化之后才会发光。通常是指以镁、钙、钡或锌、镉等的硫化物、氧化物、钨酸盐、硅酸盐等作为基质,稀土离子和重金属离子作为激活剂的反应混合物。它在接受外界能量后,将能量吸收存储,在黑暗的地方转 化为光能。1934年,Haberlanck在研究天然矿石CaF2结构时发现,稀土离子Eu2位于CaF2的晶格中,占据 了部分位置,可引起CaF2矿石发出蓝光。这是因为稀土元素具有独特的5s25ps(0<n<14)电子构型,4p 组态能级丰富,荧光特性就是通过稀土离子激发态与基态之间的电子跃迁实现的。将稀土元素引入无机荧光材料中,极大地提高了无机荧光材料的品质。另外,也有一些化合物,不需要活化剂的帮助自己就能发光,这类 荧光材料称为“自身活化荧光材料”。采用不同基质与稀土元素配合,辅以活化剂、敏化剂可制备出各种光学效应的无机荧光材料,被广泛用于装饰、防伪、标识、医疗、商检等诸多领域。
酞菁颜料(高级蓝色和绿色);蒽醌、硫靛或靛族颜料(黄色、橙色和红色);喹吖啶酮颜料(高级红色或红紫色);三苯二嗯嗪颜料(紫红色);荧光玉红类颜料;萘吲哚啉嗪二酮颜料;其他杂类颜料。无机荧光材料的一项优点,就是可以精确地控制主体化合物与活化剂的比例。利用活化剂含量的改变,可以改变荧光发光的亮度,甚至发光的光色。另外,有些时候只要非常少量的活化剂就能整个地改变主体化合物,让主体化合物从不能发光变得能够放射明亮的荧光。同一种荧光材料,可以用各种不同的激发方法来激 发。例如,可以用紫外线激发放光的荧光材料,在高压电子束的激发下,就不一定能发光;即使能激发放光,可能发光效率很差,或是光色与紫外线激发时不同。荧光材料的用途十分广泛,凡日常生活中使用的日光灯 管、演唱会荧光棒、电视机到新型平面显示器,甚至生物科技,都不能缺少它。荧光材料以各种不同的形式存 在于人们的生活中,其重要性不言而喻。稀土是一个巨大的发光材料宝库,稀土元素在发光材料中起着非常重要的作用,远远超过其他元素。稀土 离子由于具有特殊的电子结构和成键特征,而表现出独特的光、电、磁等特性:以稀土化合物为基质和以稀土 元素为激活剂的发光材料多属于物质发光现象分类中的第二类,即物体受激发吸收能量而跃迁至激发态。