暖白光LED用锰与稀土离子激活双层钙钛矿结构单基质的构筑及能量传递机理

基本信息
批准号:51862012
项目类别:地区科学基金项目
资助金额:42.00
负责人:廖金生
学科分类:
依托单位:江西理工大学
批准年份:2018
结题年份:2022
起止时间:2019-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:孙益坚,袁华丽,孔莉芸,李金琼,王祺,邹征刚
关键词:
稀土发光材料锰离子光谱调控能量传递机理单基质
结项摘要

White light emitting diodes (WLEDs) are considered to be a promising candidate for the future lighting system because of their energy-saving, robust, and environment-friendly features. Prensently, looking for a single-phase host luminescence materials with low cost and performance stability become a hot research topic. The project will plan Mn4+/Ln3+(Ln=Dy, Er, Tm, Ho) activated single-phase luminescent material with double perovskite structure RE2MBO6 (RE=La, Gd, Y,Lu; M=Mg,Zn;B=Ti, Zr, Si, Sn) as the research object. Mn4+/Ln3+ co-activated single matrix luminescent material was prepared by the wet chemical method. Low temperature high resolution fluorescence spectrum was used to systematic investigate electron energy level structure and fluorescence kinetics of Mn4+/Ln3+ in luminescent material. It further reveals that local crystal field of Mn4+/Ln3+ affect luminescent spectra and the luminous efficiency. The luminescent materials possess strong absorption in violet and blue region and narrow band red emission of Mn4+ as well as the color-tuned luminescence properties of Rare earth ion, which it will effectively realize color regulation of rare earth ion luminescence by constructing effective energy transfer between Mn4+ and different rare earth ions. We will expected obtain Mn4+/Ln3+-codoped single host excitable by NUV or blue broadband light for warn white LED application, which it provides the theory basis and technical support for the development of low cost and high efficient warm WLED in a single-phase luminescence material.

白光发光二极管(WLED)具有节能、紧凑、环保等优点,有望成为新一代的照明光源。目前,寻找低成本高效暖白光单基质材料成为人们研究的热点。本项目拟以Mn4+/Ln3+(Ln=Dy,Er,Tm,Ho)激活双层钙钛矿结构RE2MBO6(RE=La,Gd,Y,Lu;M=Mg,Zn;B=Ti,Zr,Si,Sn)发光材料作为研究对象,采用湿化学法实现Mn4+/Ln3+体相掺杂。应用低温高分辨荧光光谱手段,系统深入地研究Mn4+/Ln3+在该体系中的电子能级结构、荧光动力学等光学性能,揭示Mn4+/Ln3+所处局域晶场对发光光谱与发光效率的影响。利用Mn4+在紫外与蓝光区的宽带吸收以及自身窄带红光发射,通过构建Mn4+与不同稀土离子间有效能量传递来实现稀土发光颜色调控,预期获得能被近紫外光和蓝光激发掺Mn4+/Ln3+的暖白光LED用单基质材料,为开发低成本、高效暖白光LED提供理论依据和技术支持。

项目摘要

白光发光二极管(LED)具有节能、紧凑、环保等优点,有望成为新一代的照明光源。目前,寻找低成本高效暖白光单基质材料成为人们研究的热点。本项目开展了Mn4+/Ln3+(Ln=Dy,Er,Tm,Ho)共激活双层钙钛矿型RE2MBO6 (RE=La,Gd,Y,Lu;M=Mg,Zn; B=Ti,Zr,Si,Sn)发光材料作为研究对象,采用湿化学法实现Mn4+/Ln3+体相掺杂。应用低温高分辨荧光光谱手段,系统深入地研究Mn4+/Ln3+在该体系中的电子能级结构、荧光动力学等光学性能,揭示Mn4+/Ln3+所处局域晶场对发光光谱与发光效率的影响。利用Mn4+在紫外与蓝光区的宽带吸收以及自身窄带红光发射,通过构建Mn4+与稀土离子间有效能量传递来实现稀土离子发光颜色调控,获得了能被近紫外光和蓝光激发掺Mn4+/Ln3+的暖白光LED用发光材料,为开发低成本、高效暖白光LED提供理论依据和技术支持。项目研究在发光材料的合成、调控、结构及其性能研究方面取得了系列创新成果。相关成果已在Nature Communications、Chemical Communications、Journal of Alloys and Compounds、Journal of Luminescence、Optical Materials、Materials Today Communications 和 Journal of Physics and Chemistry of Solids等国际重要学术刊物上发表。本项目执行期间,已发表20篇论文(17篇SCI和3篇EI论文),其中影响因子大于4论文10篇。授权中国发明专利2件。应邀在2021年中国稀土学会学术年会上做邀请报告,受到国内外同行的关注和好评。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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