新型红色Mn4+掺杂发光材料的发光性能与机理研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51102185
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    潘跃晓
  • 依托单位：
    温州大学
  • 学科分类：
    E0207.无机非金属半导体与信息功能材料
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

黄蓝二基色GaN基白光二极管（WLED）是目前固态照明市场的主导技术，但由于缺少红色成分，该WLED在低色温区的显色性无法满足高端照明要求。本项目以研究WLED用红色Mn4+掺杂发光材料及所涉及的新材料、光谱学理论与发光动力学模型等问题为目标，在已积累的相关研究基础上，从稳定性高的复合氧化物基质系统出发，以Mn4+为激活离子，通过调整基质组成、合成方法（条件）、共掺杂离子、基质修饰剂，在空气条件下，制备与优化能有效被蓝光/紫光激发的新型红色发光材料，研究该材料物相、结构与发光特性；建立合适的发光动力学模型，阐明Mn4+的发光机理，找到优化Mn4+的光谱分布、提高Mn4+的发光效率的方法；探索Mn4+掺杂发光材料在WLED器件应用的基础科学问题。本项目的实施有助于丰富过渡金属离子的光谱学理论，为开发新型WLED用红色发光材料及提高WLED在低色温区的显色指数提供实验基础与理论依据。

结项摘要

目前商业黄蓝二基色白光二极管（WLED）由于缺少红光成分，在暖色温区的显色性偏低，这成了WLED全面市场化的瓶颈问题之一。为了提高其显色指数，开发新型的在蓝光激发下发光效率至少能与YAG:Ce相当的红色发光材料，并将其混入YAG:Ce，以提高二基色GaN基WLED的显色指数是比较有效而实际的方法。. 本项目利用高温固相法合成了Mn4+掺杂的红光材料CaAl12O19:Mn4+与CaAl4O7:Mn4+，通过基质修饰手段，提高了它们的发光强度，并研究Mn4+的能级、发光特性、发光动力学行为等科学问题。通过XRD和SEM分别对其结构和微观形态进行研究。CAO:Mn红粉的形貌与采用的合成方法以及燃烧法中所用的助燃剂密切相关。通过添加尿素，柠檬酸和氟化物可使其发光性能和形貌得到优化。. 利用水热法与刻蚀法合成了一系列高显色性WLED用的Mn4+掺杂的复合氟化物红光材料，如ZnSiF6•6H2O:Mn4+、BaSiF6:Mn4+、BaTiF6:Mn4+、K2SiF6:Mn4+、K2TiF6:Mn4+等，研究了这些复合氟化物晶体的生长机制、Mn4+在晶体中的掺杂规律，实现Mn4+在复合氟化物中的成功掺杂。通过调整材料基质组成、合成条件，实现晶体生长过程、材料微观形貌、发光性能可控的Mn4+掺杂的复合氟化物红光材料。揭示基质组成、前驱物种类、合成条件、溶液酸碱度与氧化还原性强度、晶体微观形貌、掺杂方式对Mn4+发光性能与机理的影响规律。与商业黄粉混合后，得到高显色（高于82）、低色温（低于4000K）的暖白光。在本项目的资助下，发表SCI收录论文13篇（其中JCR一区3篇，二区2篇），申请中国发明专利9项，其中4项已授权，培养研究生7名（已毕业2名）。.2名）。

项目成果

期刊论文数量（21）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（1）
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YPO4:Eu3 ,Yb3 发光增强
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Adv. Mater. Res.(已接收未发表)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Jiangming Zhu;Junmei Hu;Jinglong Hao;Aiyin Wang;Yuexiao Pan潘跃晓
  • 通讯作者：
    Yuexiao Pan潘跃晓
Influence of Mg2+ on luminescence efficiency and charge compensating mechanism in phosphor CaAl12O19:Mn4+
Mg2对CaAl12O19:Mn4荧光粉发光效率及电荷补偿机制的影响
  • DOI：
    10.1016/j.jlumin.2010.11.014
  • 发表时间：
    2011-03-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF LUMINESCENCE
  • 影响因子：
    3.6
  • 作者：
    Pan, Y. X.;Liu, G. K.
  • 通讯作者：
    Liu, G. K.
Reduction of Mn4+ to Mn2+ in CaAl12O19 by co-doping charge compensators to obtain tunable photoluminescence
通过共掺杂电荷补偿器将CaAl12O19中的Mn4还原为Mn2以获得可调谐光致发光
  • DOI：
    10.1039/c3ra22938f
  • 发表时间：
    2013-03
  • 期刊：
    RSC Adv.
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Jing Lu;Yuexiao Pan潘跃晓;Jiaguo Wang;Xi'an Chen;Shaomiing Huang;Guokui Liu
  • 通讯作者：
    Guokui Liu
A red phosphor BaTiF6:Mn4+: reaction mechanism, microstructures, optical properties, and applications for white LEDs
红色荧光粉 BaTiF6:Mn4：反应机理、微观结构、光学性能以及白光 LED 的应用
  • DOI：
    10.1039/c4dt00781f
  • 发表时间：
    2014-01-01
  • 期刊：
    DALTON TRANSACTIONS
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Jiang, Xianyu;Chen, Zhen;Pan, Yuexiao
  • 通讯作者：
    Pan, Yuexiao
Spectroscopic and crystal field analysis of absorption and photoluminescence properties of red phosphor CaAl12O19:Mn4+ modified by MgO
MgO修饰CaAl12O19:Mn4红色荧光粉吸收和光致发光特性的光谱和晶场分析
  • DOI：
    10.1016/j.jallcom.2010.11.117
  • 发表时间：
    2011-02-03
  • 期刊：
    JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS
  • 影响因子：
    6.2
  • 作者：
    Brik, M. G.;Pan, Y. X.;Liu, G. K.
  • 通讯作者：
    Liu, G. K.

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其他文献

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    --
  • 作者：
    苏锵;吴昊;潘跃晓;徐剑;郭崇峰;张新民;张剑辉;王静;张梅
  • 通讯作者：
    张梅
pH敏感的不对称缩酮引发剂型单体的合成与表征
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    化工技术与开发
  • 影响因子：
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  • 作者：
    刘晓婷;李钟玉;潘跃晓
  • 通讯作者：
    潘跃晓

其他文献

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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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