建大新闻网讯    近日，我校化学与化工学院青年教师唐作彬课题组在国际顶级学术期刊《Advanced Functional Materials》（先进功能材料，中科院一区Top期刊，IF:18.5）上发表了题为“Unlocking Chlorine Oxide-Based Ultra-Wideband Near-Infrared Phosphor and Advancing Spectral Performance via Lattice Engineering”（解锁氯氧化物超宽带近红外荧光粉并通过晶格工程提高光谱性能）的最新研究成果。论文通讯作者为我校化学与化工学院青年教师唐作彬，第一作者为学生赵倩倩，西安建筑科技大学为该论文的第一且唯一完成单位。该研究工作得到了国家自然科学基金的资助支持。

近红外荧光转换发光二极管（pc-LED）正因其在夜视、监控和生物医学成像中的卓越性能而受到青睐。然而，将蓝光高效转换为宽带近红外光的荧光粉材料开发，一直是该领域的关键挑战。本研究成功解锁了一种新型基于氯氧化物的超宽带近红外荧光粉材料，并通过晶格工程策略提升了其发光强度和量子效率，为夜视设备和生物医学成像技术的发展提供了强大的材料支持，推动了相关领域的技术进步。

该研究通过高温固相法成功制备出稀土二价铕(Eu2+)激活的新型氯氧化物(Sr3GeO4Cl2)荧光粉。该荧光粉在450 nm蓝光激发下，展现出500至950 nm的超宽光谱范围，并在700 nm处达到峰值。通过扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)分析，确认了近红外发射主要源自Eu2+离子，其与Sr─O键长的高度相似性为荧光粉的优异性能提供了结构基础。

研究中进一步通过阳离子取代策略，即Si4+离子逐步取代Ge4+离子，显著提升了荧光粉的发光强度和量子效率，分别提高了75%至122%和从15%增至21%至26%。这一提升归因于Eu2+的非辐射能量传递减少和局部晶格结构的优化。利用该优化荧光粉制备的近红外pc-LED器件，在100 mA电流下实现了16.5%的光电效率和25.07 mW的光输出功率。该研究不仅为开发新型Eu2+活化近红外荧光粉提供了新途径，也突显了晶体工程在提升发光性能中的关键作用，为未来高效近红外pc-LED技术的发展提供了重要指导。

《Advanced Functional Materials》是材料科学领域的顶级学术期刊，以其创新性和前瞻性研究著称。2023年影响因子高达18.5，稳居SCI和中科院一区期刊之列。该期刊涵盖纳米技术、能源存储、生物医学工程等多个前沿领域，致力于推动材料科学领域的知识创新和技术进步。

论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202408177

文字、图片：化工学院