Mn4+非对称掺杂氟化物红光材料的结构设计及其发光性能调控

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51902053
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    26.0万
  • 负责人：
    邓婷婷
  • 依托单位：
    佛山科学技术学院
  • 学科分类：
    E0207.无机非金属半导体与信息功能材料
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2019
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Mn4+-doped fluoride red phosphors have wide application prospects in wide-color-gamut backlight liquid crystal display (LCD), due to their broad blue light excitation and narrowband red emission. So far, the lifetimes of most efficient Mn4+-doped fluorides exceed the response time (120 Hz, 4-5 ms) of LCD monitor, which might arouse image motion blurs. In our previous study, it is found that non-equivalent or non-hexa-coordinate substitution of Mn4+ ions with induced defects could shorten the lifetimes of Mn4+-doped fluorides to less than 5 ms. This project aims to design Mn4+ asymmetrically doped fluorides and regulate their luminescence properties, focusing on basic issues including design and synthesis of Mn4+ non-equivalently or non-hexa-coordinately doped fluorides, the form and concentration effect mechanism of defect, the effect of host structure and defect on Mn4+ emission (decay lifetime, thermal stability and quantum efficiency). The stable, efficient, faster decay Mn4+-doped fluorides will be realized via structural regulations. Meanwhile, their feasibility of application in wide-color-gamut backlight will be evaluated. The research will provide theoretical and technical support for the design and application of faster decay (≤ 5 ms) Mn4+-doped fluoride red phosphors.
Mn4+掺杂氟化物具有宽带蓝光吸收和窄带红光发射的发光特性，在广色域背光源液晶显示领域具有广阔的应用前景。目前，大多数高效的Mn4+掺杂氟化物的荧光寿命超出标准商业液晶显示器的响应时间 (120 Hz, 4-5 ms)，易引起动态图像拖影问题。我们最近研究发现Mn4+非等价或非六配位取代产生缺陷能够缩短Mn4+掺杂氟化物的荧光寿命至5 ms以下。本项目以深入设计Mn4+非对称掺杂氟化物和调控其发光性能为目标，研究并解决Mn4+非等价或非六配位掺杂氟化物的设计与合成、缺陷的形成机理与浓度效应机制、晶体结构和缺陷对Mn4+发光性能（荧光寿命、热稳定性和量子效率）的作用机理等基础问题。调控结构因素实现稳定、高效、短荧光寿命的Mn4+掺杂氟化物，评估其应用于广色域背光源的可行性。本项目的研究成果将为短荧光寿命 (≤ 5 ms) Mn4+掺杂氟化物红光材料的设计与应用提供理论指导和技术支撑。

结项摘要

Mn4+掺杂氟化物具有宽带蓝光（460 nm）吸收和窄带红光（630 nm）发射的发光特性，在广色域背光源液晶显示领域具有广阔的应用前景。然而，大多数高效的Mn4+掺杂氟化物A2XF6:Mn4+ (X = Si, Ti, Ge)的荧光寿命超出标准商业液晶显示器的响应时间 (120 Hz, 4-5 ms)，易引起动态图像拖影问题。我们前期研究发现Mn4+非等价或非六配位取代产生缺陷能够缩短Mn4+掺杂氟化物的荧光寿命至5 ms以下。本项目主要围绕Mn4+非对称掺杂氟化物的设计合成、发光机理及其广色域背光源应用展开。取得的主要成果包括：（1）探索了不同溶剂在合成中的化学作用，提出了在强离子型氟化物的合成中可采取NH4HF2近饱和溶液代替剧毒HF溶剂的绿色合成方法;（2）利用第一性原理(DFT)计算了Mn4+在一系列氟氧化物Rb2MoO2F4:Mn4+，Cs2WO2F4:Mn4+和Na2WO2F4:Mn4+和氟化物RbSbF6:Mn4+中的取代方式和缺陷形式，揭示了不同晶体结构对Mn4+非对称取代方式的影响，阐明了缺陷形式以及缺陷对浓度猝灭效应以及热稳定性的影响；（3）将制备得到的高效的、稳定的、短荧光寿命Mn4+掺杂氟化物或氟氧化物红光材料与蓝光InGaN芯片和商用β-SiALON绿色荧光粉组合，构筑了得到了> 100% NTSC的高效广色域背光源LED器件。（4）在CaTiF6·2H2O:Mn4+中获得了Mn4+畸变取代的极强零声子线发射，并研究了结构水分子对晶体结构转变和发光性能的影响。此外，在本项目资助下，申请人还在Cr3+掺杂氟化物的发光性能研究及其近红外LED应用方面取得研究成果。基于上述研究，在本项目资助下，在Chem. Eng. J., Mater. Tod. Chem., J. Alloys. Compd., Dalton Trans.和发光学报等国内外学术期刊发表论文7篇，申请发明专利3件，其中1件授权。

项目成果

期刊论文数量（6）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（3）
Highly distorted Cr3+-doped fluoroantimonate with high absorption efficiency for multifunctional near-infrared spectroscopy applications
高畸变 Cr3 掺杂氟锑酸盐，具有高吸收效率，适用于多功能近红外光谱应用
  • DOI：
    10.1016/j.mtchem.2022.101194
  • 发表时间：
    2022-12
  • 期刊：
    Materials Today Chemistry
  • 影响因子：
    7.3
  • 作者：
    X. Zhang;K. Chen;T. Deng;J. Yuan;R. Zhou;T. Yu;Y. Zhou;E Song
  • 通讯作者：
    E Song
CaTiF6·2H2O:Mn4+ 窄带红色荧光粉的发光性能 及其高显指暖白光 LED 应用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    发光学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈孔岚;张学亮;宋恩海;周亚运;袁健;樊婷;邓婷婷
  • 通讯作者：
    邓婷婷
Unveiling Mn4+ substitution in oxyfluoride phosphor Rb2MoO2F4:Mn4+ applied to wide-gamut fast-response backlight displays
推出应用于宽色域快速响应背光显示器的氟氧化物荧光粉 Rb2MoO2F4:Mn4 中的 Mn4 替代品
  • DOI：
    10.1016/j.cej.2021.128974
  • 发表时间：
    2021-07
  • 期刊：
    Chemical Engineering Journal
  • 影响因子：
    15.1
  • 作者：
    Yayun Zhou;Hong Ming;Shuai Zhang;Tingting Deng;Enhai Song;Qinyuan Zhang
  • 通讯作者：
    Qinyuan Zhang
Defect-related luminescence behavior of a Mn4+ non-equivalently doped fluoroantimonate red phosphor
Mn4非等量掺杂氟锑酸盐红色荧光粉的缺陷相关发光行为
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    Dalton Transactions
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Tingting Deng;Shuai Zhang;Rongfu Zhou;Ting Yu;Ming Wu;Xueliang Zhang;Konglan Chen;Yayun Zhou
  • 通讯作者：
    Yayun Zhou
The use of a single ammonium acidic salt towards simple green co-precipitation synthesis for Mn4+-activated fluorides
使用单一铵酸盐进行简单绿色共沉淀合成 Mn4 活化氟化物
  • DOI：
    10.1039/d0dt00986e
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Dalton Transactions
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Deng T. T.;Song E. H.;Zhou Y. Y.;Chen J. Y.;Cheng Y. F.;Yuan J.;Fan T.
  • 通讯作者：
    Fan T.

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

木材模拟声发射源的产生与特性
  • DOI：
    10.13759/j.cnki.dlxb.2021.06.019
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    东北林业大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王明华;邓婷婷;方塞银;李晓崧;赖菲;李明
  • 通讯作者：
    李明
Mn4+掺杂氟化物窄带发射红色荧光粉的研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    中国科学:技术科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    周亚运;王玲燕;邓婷婷;宋恩海;叶柿;张勤远
  • 通讯作者：
    张勤远
酸碱盐胁迫环境下水泥固化重金属污染土的长期性能: 现状与展望
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    岩土工程学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    刘行;邓婷婷;邓永锋;柯瀚;朱向阳
  • 通讯作者：
    朱向阳
三七粉联合玻璃体切除术对增殖性糖尿病视网膜病变患者的 疗效观察及机理探究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    中国中医眼科杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    韩梦雨;王志军;李伟;高征;秦亚丽;邓婷婷;訾迎新;邓宇;金明
  • 通讯作者：
    金明
基于数据挖掘分析穴位贴敷治疗冠心病心绞痛取穴用药规律研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    国际中医中药杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    邓婷婷;董志斌;马玉侠
  • 通讯作者：
    马玉侠

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

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]
关闭
close
客服二维码