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我院新能源与催化创新科研团队连发两篇SCI高水平论文,助力先进发光材料研发

发布日期:2025-03-02    点击:

近期,我院新能源与催化创新团队在国际权威期刊《Materials Chemistry Frontiers》(JCR Q1,影响因子6.0)和《Ceramics International》(JCR Q1,影响因子5.1)上接连发表两篇高水平SCI论文,分别针对高效白光LED和近红外(NIR)发光材料的研发取得了重要进展。这两项成果在发光材料的能量传递精度和抗热淬灭性能提升方面实现了突破,为相关领域的技术发展注入了新动力。

精准能量传递:高效白光LED材料开发(论文标题:Structural confinement helps achieve more accurate energy transfer: studies on garnet structural NYGlG: Tb³⁺,Eu³⁺ phosphors)

在《Materials Chemistry Frontiers》上发表的论文中,团队研究了NaY₂Ga₂InGe₂O₁₂:Tb³⁺,Eu³⁺(NYGIG:Tb³⁺,Eu³⁺)石榴石型荧光材料,通过结构约束设计有效提升了能量传递效率。该研究发现,Na⁺离子占据了八配位位点的三分之一,隔离了Tb³⁺和Eu³⁺,从而大幅提高了两者之间的能量传递精度,形成Tb³⁺–Eu³⁺对的概率提升至7%。在优化掺杂浓度后,材料的能量传递效率达到了95%,量子产率为70.4%,并且在425 K高温下仍能保持85%以上的室温发光强度。基于该材料制备的白光LED(WLED)表现出高显色指数(Ra≈87)和均衡的色坐标(CIE 0.402, 0.380),在照明和显示领域具有广泛应用潜力。

附图1.NYGIG:Tb³⁺,Eu³⁺材料的能量传递机制及WLED应用性能

该论文第一作者为冯嘉俊老师,通讯作者为广东省科学院资源综合利用与稀土开发研究所李俊豪副研究员。

优化抗热淬灭性能:近红外荧光粉突破传统瓶颈(论文标题:Electron occupation adjustment for Cr³⁺+-activated NIR phosphors with anti-thermal quenching performance)

另一篇发表在《Ceramics International》的论文聚焦于Cr³⁺激活的近红外发光材料(NIR Phosphors),研究提出了一种基于电子占据平衡优化的策略,通过调控Cr³⁺离子4T22E激发态之间的电子分布,成功提升了材料的抗热淬灭性能。实验合成的Y₃GaInAl₃O₁₂:Cr³⁺(YGIG:Cr³⁺)荧光粉,在475 K下的发光强度达到300 K初始强度的138%,远超传统发光材料。该材料还被用于开发近红外荧光转换LED(NIR pc-LED),展现了优异的光电性能——光电转换效率为16.1%@350 mA,24.3%@50 mA,高输出功率达到177.2 mW@350 mA。该设备在生物成像、隐形标记检测等领域展现了重要应用价值。

附图2. YGIG:Cr³⁺材料的抗热淬灭性能及NIR LED应用

该论文第一作者为陈莲芬副教授,通讯作者为广东省科学院资源综合利用与稀土开发研究所周建邦副研究员。

这两项成果获得了《肇庆学院第四批创新科研团队》经费资助。依托这一支持,我院新能源与催化创新科研团队充分发挥多学科协作的优势,在高效发光材料的研究领域取得了突破性进展,为下一代节能照明技术和绿色能源应用提供了重要理论依据和实践支持。

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