感应热等离子体制备白光LED用高效荧光粉及其性能研究

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基本信息

  • 批准号：
    10905068
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    21.0万
  • 负责人：
    胡鹏
  • 依托单位：
    中国科学院过程工程研究所
  • 学科分类：
    A2907.低温等离子体
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

白光LED具有能耗少、寿命长、无污染等优点, 因此被认为是取代白炽灯的第四代绿色照明光源，研究具有优异发光效率以及性能稳定的钇铝石榴石（YAG）荧光材料是白光LED实现的关键。目前研究的难点在于如何获得稀土离子分布均匀、球形度高的YAG纳米荧光粉体，实现高质量的荧光。在理论研究方面，纳米尺寸效应以及复合离子掺杂对荧光性能的影响机理并不十分清楚。本项目拟采用感应热等离子体合成技术为制备手段，以各组成元素的盐溶液作为前驱物进行YAG粉体的设计研究。利用热等离子体超高温度和淬冷特性，实现材料结构、形貌的有效控制，获得稀土元素分布均匀、球形度高的荧光粉体。并通过对产物结构与荧光性能的深入研究，揭示纳米量子效应及复合离子共掺对荧光性能的影响机理，推动白光LED的研究发展。

结项摘要

在本项目的研究工作中，我们利用等离子体合成技术，以钇铝石榴石（YAG）各组成元素的硝酸盐溶液作为前驱物，在等离子中进行热解结晶得到具有球形度高、结构均匀、光学性能优异并激发光谱可控的YAG粉体，满足白光LED的应用要求。通过对产物形貌及微观结构的分析，实现稀土均匀可控掺杂和颗粒形貌的协同调控，阐明了产物光学性能的调控规律，建立起等离子体过程中颗粒的生长模型。由于等离子体的强化反应能力，稀土元素的掺杂用量非常少。仅需较少的掺杂含量就可以实现最大的荧光发射强度。相对传统合成方法大大减少了稀土元素的用量，降低了产物的制备成本。例如稀土元素掺杂含量为0.5%的YAG:Ce3+荧光粉在530纳米处实现最大相对强度的激发，非常适合与蓝光芯片配合进行白光输出。并且我们对合成工艺进行了推广，发展出一步法直接制备YAG及其他氧化物量子点的方法。同时我们利用水热法成功得到了不同结构的Y2O3:Eu3+前驱物，并经过煅烧得到了具有高效发光效率荧光材料，有望成为FED 和PDP 红色荧光粉中具有应用潜力的发光材料。最后，我们对实验内容进行了延伸，进行了氢等离子体一步还原制备球形微细钨粉体的基础研究并进行了初步的实验，采用仲钨酸铵为原料，氢等离子体一步还原成功得到了超细的金属钨粉，取得了很好的实验结果，拓展了等离子材料合成领域的推广应用。

项目成果

期刊论文数量（9）
专著数量（0）
科研奖励数量（3）
会议论文数量（2）
专利数量（0）
Fabrication of ZnO nanorod-assembled multishelled hollow spheres and enhanced performance in gas sensor
ZnO纳米棒组装多壳空心球的制备及其气体传感器性能的增强
  • DOI：
    10.1039/c1jm11919b
  • 发表时间：
    2011-09
  • 期刊：
    JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Hu Peng;Han Ning;Zhang Xing;Yao Mingshui;Cao Yuebin;Zuo Ahui;Yang Gang;Yuan Fangli
  • 通讯作者：
    Yuan Fangli
高频热等离子体制备球形钨粉的研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    第十五届全国等离子体科学技术会议会议摘要集
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张海宝;白柳杨;向炜成;张星;胡鹏;袁方利;李晋林
  • 通讯作者：
    李晋林
球形钨粉制备与应用研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    中国钨业
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张海宝;袁方利;白柳杨;胡鹏;李晋林
  • 通讯作者：
    李晋林
Synthesis of uniform octahedral tungsten trioxide by RF induction thermal plasma and its application in gas sensing
射频感应热等离子体合成均匀八面体三氧化钨及其在气体传感中的应用
  • DOI：
    10.1039/c2ce26514a
  • 发表时间：
    2013-01
  • 期刊：
    CrystEngComm
  • 影响因子：
    3.1
  • 作者：
    胡鹏
  • 通讯作者：
    胡鹏
Solution-Controlled Self-Assembly of ZnO Nanorods into Hollow Microspheres
溶液控制的 ZnO 纳米棒自组装成空心微球
  • DOI：
    10.1021/cg101429f
  • 发表时间：
    2011-05-01
  • 期刊：
    CRYSTAL GROWTH & DESIGN
  • 影响因子：
    3.8
  • 作者：
    Hu, Peng;Zhang, Xing;Yuan, Fangli
  • 通讯作者：
    Yuan, Fangli

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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

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          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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