特殊晶场环境下二价锰离子的非常规获得及反常发光的机理研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11774187
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    66.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A2207.光谱学与固体发光
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Luminescent materials have important application in lighting and displays. Mn2+, an important activator, shows various luminescent characteristics in different crystal field environments. Being synthesized under reducing atmosphere, it will meet the problem of being oxidized and the chromaticity coordinate deviation after a long time working at high temperature. Recently, novel Mn2+ activated luminescent materials were synthesized under ambient atmosphere in our group. They can not only simplify the preparation technology, but also avoid oxidation at high temperature. Especially, these materials are free from thermal quenching until 200 centigrade. Therefore, it is very important in scientific research and application to clarify the unconventional stabilization and the abnormal luminescence mechanism of Mn2+ in special crystal field environments. The project focus on the research of new Mn2+ activated luminescent materials synthesized under ambient atmosphere. The interaction between the host matrix and the activators is taken as the main line. The characteristically crystal field environment of Mn2+ stabilization in ambient atmosphere will be verified, and the mechanism of the abnormal luminescence will be revealed by crystal structure determination, the analysis of the occupancy of the doping ions, combined with the first-principles calculation, and various spectrum measurements. Novel luminescent materials will be obtained in the project, and the knowledge of the luminescence of Mn2+ will be deepened, the theory of the luminescence of Mn2+ will be enriched as well. The results will guide the development of new Mn2+ activated luminescent materials more effectively.
发光材料在发光和显示领域有重要的应用。Mn2+作为一种重要的激活离子,在不同晶场环境下的发光具有多样化特点,但需还原性气氛制备。长时间高温工作后Mn2+易被氧化并导致色度坐标偏移。本项目组近期在空气中获得了Mn2+激活的发光材料,不仅简化了制备工艺,而且可避免高温氧化,甚至到200度发光无热猝灭。因此,弄清特殊晶场环境下Mn2+离子非常规获得规律及其反常发光机理,具有重要的科学与实际意义。本项目拟以空气中制备的Mn2+激活发光材料为研究对象,以基质与Mn2+离子间的相互作用为主线,从结构入手,通过研究基质晶体结构与Mn2+的晶格占位,结合第一性原理计算和光谱分析,探明在空气中稳定Mn2+所需的晶场环境及规律,揭示Mn2+在特殊晶场环境下出现反常发光的机理。不但可获得新发光材料,更可加深对Mn2+离子发光规律的认识,丰富Mn2+离子发光理论。研究结果将有效指导Mn2+激活发光新材料的研发。

结项摘要

二价锰离子是一种重要的发光材料激活离子,在不同晶场环境下的发光具有多样化特点,其发光可随晶场环境改变而从绿光变化到红光,传统需要还原性气氛进行制备。长时间高温工作后Mn2+易被氧化并导致色度坐标偏移。为弄清特殊晶场环境下Mn2+离子非常规获得规律及其反常发光机理,本项目以空气中制备的Mn2+激活发光材料为研究对象,以基质与Mn2+离子间的相互作用为主线,从结构入手,通过研究基质晶体结构与Mn2+的晶格占位,结合第一性原理计算和多种光谱手段分析,探明在空气中稳定Mn2+所需的晶场环境及规律,揭示Mn2+在特殊晶场环境下出现反常发光的机理。.在项目执行期间,系统研究了多个碱金属锌/镁基硼/磷/铝/硅/锗酸盐体系中,空气中高温烧结Mn4+掺杂发光材料后演变为Mn2+的物理过程。开发出大量无需还原气氛,可在空气中高温下稳定的二价锰离子激活发光材料,多数具有优异的高温热稳定性,有些甚至到200度发光无热猝灭。不仅简化了制备工艺,而且避免了二价锰离子长期高温下工作被氧化而导致的色度坐标偏移,为大功率暖白光LED照明提了供理想选择。提出了缺陷辅助锰离子自发还原的物理机制,揭示了Mn2+在特殊晶场环境下出现反常发光的机理,加深了对Mn2+离子发光规律的认识,丰富了Mn2+离子发光理论,研究结果有效指导了Mn2+激活发光新材料的研发。.同时,在研究过程中发现,部分样品在具备光致发光性质的基础上,同时表现出弹性应力发光特性,可用于实时压力传感、应力分布可视化、光学防伪等多个领域。深化了对硼、磷、铝、硅、锗酸盐体系发光材料晶体结构和发光性质之间关系的认识,明确了晶格缺陷在发光材料研究中的重要作用,为后续光致、力致发光及长余辉发光材料的研发提供了新思路和新体系。

项目成果

期刊论文数量(14)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(3)
N-Type Surface Design for p-Type CZTSSe Thin Film to Attain High Efficiency
p型CZTSSe薄膜的N型表面设计以实现高效率
  • DOI:
    10.1002/adma.202104330
  • 发表时间:
    2021-10-08
  • 期刊:
    ADVANCED MATERIALS
  • 影响因子:
    29.4
  • 作者:
    Sun, Yali;Qiu, Pengfei;Liu, Shengzhong (Frank)
  • 通讯作者:
    Liu, Shengzhong (Frank)
Construction of a novel mechanoluminescent phosphor Li2MgGeO4:xMn2+ by defect control
通过缺陷控制构建新型机械发光荧光粉Li2MgGeO4:xMn(2)
  • DOI:
    10.1039/d1dt01125a
  • 发表时间:
    2021-05-24
  • 期刊:
    DALTON TRANSACTIONS
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    Bai, Yuxing;Zheng, Zhongzhong;Xu, Jingjun
  • 通讯作者:
    Xu, Jingjun
Intense green elastico-mechanoluminescence from KZn(PO3)3:Tb3+
KZn(PO3)3:Tb3 发出强烈的绿色弹性机械发光
  • DOI:
    10.1063/1.5134712
  • 发表时间:
    2020-02
  • 期刊:
    Applied Physics Letters
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    Huimin Chen;Li Wu;Tongqing Sun;Rui Dong;Zhongzhong Zheng;Yongfa Kong;Yi Zhang;Jingjun Xu
  • 通讯作者:
    Jingjun Xu
Intrinsic and extrinsic defects build a novel mechanoluminescent phosphor Na2MgGeO4:Mn2+
内在和外在缺陷构建了一种新型机械发光磷光体Na2MgGeO4:Mn2
  • DOI:
    10.1039/d0tc05582d
  • 发表时间:
    2021-03
  • 期刊:
    Journal of Materials Chemistry C
  • 影响因子:
    6.4
  • 作者:
    Zheng Zhongzhong;Bai Yuxing;Ren Yijie;Chen Huimin;Wu Li;Kong Yongfa;Zhang Yi;Xu Jingjun
  • 通讯作者:
    Xu Jingjun
Nanoscale Surface Electrical Properties Tailored by Room-Temperature Sulfurization for High-Efficient CZTSe Solar Cells
通过室温硫化为高效 CZTSe 太阳能电池定制纳米级表面电性能
  • DOI:
    10.1002/admi.202000564
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Advanced Materials Interfaces
  • 影响因子:
    5.4
  • 作者:
    Wang Siyu;Shen Zhan;Wu Jianyu;Wu Li;Li Hui;Liang Guangxing;Ao Jianping;Wang Hai;Zhang Yi
  • 通讯作者:
    Zhang Yi

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其他文献

掺钼铌酸锂晶体的光折变性能研究
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Ce~(3+)在Ba_2ZnB_2O_6中的晶体学格位及其发光性能研究
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    10.16553/j.cnki.issn1000-985x.2016.06.004
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    人工晶体学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
    许京军
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  • 发表时间:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    武莉
水溶性BODIPY类近红外荧光探针的合成及生物组织成像研究
  • DOI:
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  • 通讯作者:
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武莉的其他基金

自还原体系缺陷控制型弹性应力发光材料的构筑及性能调控
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AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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