新型稀土功能化合物晶态材料的导向设计、可控制备及光磁性质研究

采用水热-溶剂热与高温溶剂热解等化学合成手段，控制合成新型稀土基功能化合物磁性(铁磁)和发光(白光与上转换)晶态材料。包括三方面工作：1水热合成新型相结构的稀土氟化物和复合氟化物晶体材料(含非NaYF4的其它四方相结构体系)，着重研究其上转换发光和红外区发光行为及磁性。2室温固相反应和助熔剂辅助水热晶化合成新型稀土杂合型钨钼酸盐白光晶体材料，利用钨酸盐的自激活发光+稀土离子的发光或通过单基双掺+稀土离子电荷补偿来实现发光的颜色可调并获得白光。3高温溶剂热解合成稀土-过渡金属 (VIII族，铁系金属为主)-非金属元素（B，N）三元系磁性晶体材料，着重研究其晶化行为和磁学性质。。目标是发现新型稀土功能化合物晶体并实现其优良的磁、光性质，实现功能导向和可控制备，关联反应参数、晶相结构及微结构和功能，为稀土化学与无机固体功能材料领域积累重要的基础性研究数据，为进一步应用开发奠定基础。

在稀土氟化物纳米晶的控制合成方面取得了系统的有创造性的研究结果：开展了混合碱金属钪基多元氟化物体系的研究，获得了多个发光新体系。如纯立方相结构微晶正八面体形貌的Na3Li3Sc2F12体系，实现了三对离子对的上转换发光。同时可获得多色可见光发射并通过选择性激发集成出白光发射。实现了室温合成混合碱金属钪基四元氟化物体系M2NaScF6纳米晶，特别是实现了单带上转换和双模下移频发光。以“一石二鸟”策略同时实现Na3ScF6:Ce3+/Tb3+形貌和发光的控制，获得了强绿光发射的新氟化物体系，具有潜在的应用价值。在稀土钨钼酸盐体系获得了系统的研究成果：对于RE2(MO4)3:Ln3+微晶体系，获得几类白光材料并实现发光颜色可调，同时成功实现典型稀土离子对的上转换发光。对于AgRE(WO4)2:Ln3+微晶体系，获得了多色上下转换发光并实现白光集成，部分体系具有高的发光量子产率。在稀土与晶体构筑基元复合发光体系的组装方面也取得了有意义的成果：成功实现了典型无机半导体纳米晶与稀土发光复合体系的组装，获得各种多色发光和集成白光杂化体系。通过对于无机微孔沸石进行离子交换及共价嫁接功能化，进一步复合稀土发光物种，组装出多色发光和集成白光的杂化体系，并能够制备出晶体杂化发光薄膜。对于金属有机晶体框架进行后合成功能化，引入稀土杂化体系，开展了薄膜器件及传感的研究。此外，发展了一种高温液相法并实现了4f(RE)-3d(Fe、Co)-B-Na磁性胶体纳米粒子尺寸控制合成。其中超小的非晶态Nd-Fe-B-Na体系具有非常高的转变温度。以穆斯堡尔谱与EXAFS谱解析证明了Fe周围的化学环境及价态，其磁性贡献归结于铁簇与稀土的协同作用。在稀土氧化物和卤氧化物体系的控制合成方面：亚纳米厚度的Ho2O3纳米片在高场处出现了反常的磁化现象。首次实现了LaOBr纳米晶的液相合成，并对掺杂掺杂Tm、Tb或Eu体系进行X-rays荧光研究。在主流国际期刊发表研究论文42篇。