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多功能稀土发光材料可控合成、性能调控及应用的基础研究
成果信息
立项支持
  • 公布年份:
    2016
  • 中图分类:
    TQ422
  • 关键词:
  • 成果简介:
    该项目属于材料科学领域,是材料、化学、物理和生物医学学科的交叉。稀土发光材料被广泛地用于各种显示、照明和医疗等领域。发光材料的形态结构对其发光性能和后续在显示照明及生物医学等领域的应用具有十分显著的影响,如何通过各种化学方法获得形貌均匀、粒度尺寸合适的稀土发光材料,实现多功能复合,一直是该领域研究的热点和难点问题。该项目主要针对场发射显示和生物医学用稀土发光材料,在发光薄膜及图案制备、材料形态结构及性能调控、新型高性能发光材料研制及多功能复合等方面取得了具有国际影响力的创新成果。主要发现点包括:1.首次提出了非醇盐溶胶-凝胶软石印方法用于制备各种稀土发光薄膜并实现了薄膜的图案化,解决了传统醇盐溶胶-凝胶法制膜过程中反应起始物稀缺昂贵、反应过程难控制等问题。该方法简单易行,适用范围广,为显示用发光薄膜及图案制备开辟了一种新途径。2.创立了控制稀土发光材料形态结构的通用方法,包括利用SiO<,2>微球为模板、结合溶胶-凝胶表面涂覆技术制备各种不同尺寸球形发光材料的方法,以及利用柠檬酸钠作为螯合剂水热控制合成多种不同形貌与纳/微米结构稀土发光材料的方法,揭示了材料的发光性质与其形貌、尺寸的依赖关系。3.提出了利用敏化剂和激活剂离子之间部分能量传递的理念来调节材料发光颜色,在单一基质中实现了多色发光;通过核-壳结构设计减少纳米材料表面缺陷,提高了稀土离子的发光强度。在该基础上研制出一些新型高效场发射显示用发光材料,其发光亮度、色纯度等性能超过一些现有商用材料。4.提出了利用SiO<,2>作为隔离层包覆的设计思想来制备多功能纳米复合材料,有效解决了复合体系中磁性及有机组份对稀土离子发光的猝灭问题,并研制出多种同时具有发光、磁性及多孔载药功能的复合材料,实现了药物可控传输、释放、实时监测及多模式成像,为实现肿瘤等疾病的诊疗一体化奠定了基础。上述科学发现对相关学科的发展起到了引领和推动作用,得到国际同行的重视和高度评价。所发表的20篇主要论文中有14篇入选ESI高被引论文,SCI他引共计3601次;8篇代表性论文主要发表在Chem. Mater.、Adv. Funct. Mater.、ACS Nano及Chem. Soc. Rev.四种材料及化学领域核心期刊上面(篇均影响因子为13,有6篇入选ESI高被引论文),SCI他引共计1903次,特别是被Chem. Rev.、Acc. Chem. Res.等著名期刊综述论文多次大篇正面评述和原图引用;研究成果被英国RSC的Chemistry World等杂志作为研究亮点进行专题报道。
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