[00119575]稀土光功能微纳材料制备关键技术与应用

本项目属于光电子功能材料领域。 一、高效稀土氧化物上转换发光材料的构筑：首次在国际上提出并证明了通过选择合适的稀土离子和过渡金属离子,利用Yb-TM离子对和稀土离子的高阶激发态能量传递过程,能够克服由于氧化物声子能量较大而导致的上转换发光效率较低的问题,在氧化物体系中实现高效上转换发光。通过Er/Tm-Yb-Mo共掺杂,能够将Er/Tm的绿色/蓝色上转换发光增强约4个数量级。 二、环境友好稀土上转换纳米晶规模化制备：自主研发一种用户和环境友好的规模化制备稀土上转换发光纳米晶的方法,产量＞6kg/批次,规模化制备效率比现有方法提高100-1000倍,产品发光效率高、粒径均匀、分散性好,将该材料市场价格降低1000倍以上;已通过中试。 三、新一代C波段高效稀土上转换发光材料研发：团队揭示了稀土离子在三元稀土硫化物基质中特殊的发光过程,发现了低光子能量激发下提高稀土上转换发光的新途径,并成功设计与制备出具有高发光效率的新型1550nm红外激发（C波段）稀土红外上转换材料（已进入中试）,可见-红外光区的量子效率超过15%,为目前报道的上转换发光效率最高值。该材料为项目团队自主研发,有望取代传统Yb3+敏化氟化物上转换发光材料。具有技术先进、附加值高、投入小等优势,目前国内外还没有科研或生产单位研制出同类产品。 四、高效率氧/硫（氧）化物下转换发光材料：采用冷等静压预处理工艺对稀土硫氧化物的常规制备工艺进行改进,成功制备出球形、单分散、粒径在70nm-150nm之间可控的高发光效率X射线荧光粉。与德国商品X射线发光材料相比,该X射线荧光粉能够显著提高涂屏后的分辨率,并大幅降低生产成本,具有非常大的生产优势（已小批量生产）。成功设计并制备出一系列Eu2+掺杂新型正磷酸盐基下转换发光材料,该材料具有烧结温度低、半峰宽窄、发光效率高以及热稳定性好等优点,在LED照明及背光源显示方面具有非常大的应用潜力。 本项目获国家发明专利10余项,在光电功能材料领域发表相关SCI论文150余篇,被引用4600余次（单篇最高561余次）。本项目发明的发光材料以应用在多波段激光探测、智能防伪、生物标记、医学成像以及照明与显示等诸多领域,发光效率达到实际应用标准,技术指标达到国际领先水平。