ABO4型荧光材料中的能量传递与颜色可调性

面向固体光源，我们近年来在CaWO4，CaWO4:Na+/Eu3+, GdVO4:Ho3+,NaYF4:Eu2+等单一材料体系研究探索中，实现了多色光，白光和蓝绿光发射（Chem.Comm.2008;CM2008；APL2007;JPCC 2007，CGD2008；CL2008），但也发现多数材料的色度调变普遍存在效率低，尺寸依赖性强，制备条件苛刻等问题，制约其在固体光源的应用。针对这些问题，本项目将从能量传递过程入手，开展ABO4类型材料的结构调变，电荷补偿和能量传递等研究，探索离子掺杂引起的结构和发光特征变化，表面能级位置变化和能量传递过程的控制，深化对稀土掺杂材料体系色度调变的物理本质认识，从材料微观结构到宏观物理性能变化规律等多层次诠释光激发和发射过程中的稀土与缺位态之间的相互作用，优化出提高色度调变能力的新方法，为相关氧化物光功能材料的开发及其在未来照明等领域的应用提供理论依据。

高品质纳米荧光材料的研究与开发利用是解决固态光源商业化技术瓶颈的有效途径之一。本课题针对目前纳米荧光材料研究中存在的问题，如色度调变普遍存在效率低，尺寸依赖性强，制备条件苛刻等，从能量传递过程的设计入手，以ABO4 类型材料为研究对象，开展荧光材料的合成、结构调变、电荷补偿和荧光性质等研究，在如下三方面取得一些进展。.1）开展了包括REVO4, (La,Bi)PO4, MWO4(M=Ca, Zn, Mn, Fe)等多种纳米颗粒及其自组装结构的合成，研究了所得样品的结构、晶格畸变和粒度之间的关系；并且通过合成条件的控制，获得纳米自组装结构；确定了各结构单元中颗粒的尺寸、阳离子的非化学计量比对物理、化学性质的影响。.2）合成了稀土离子(如Eu, Tb, Dy等)掺杂的REVO4，BiPO4等纳米氧化物和自组装结构；通过研究稀土离子的掺杂和缺位特征，获得了稀土离子掺杂的ABO4氧化物的发光特征、效率对缺陷种类和浓度的依赖关系。.3）以LaPO4和YVO4为代表，通过表面构筑引入了表面态，进一步调变表面能级；研究了表面能级的位置、稳定性及其对结构的影响；确定了表面态的发射和激发特征，揭示了表面态与稀土离子之间的能量传递过程，以及对颜色调变的影响。..通过研究我们在J.Mater.Chem., Inorg. Chem., CrystEngComm等刊物上发表SCI收录论文16篇。有1篇论文做为Featured article发表在Nanotechnology上。申请1项国家发明专利。培养1名博士研究生和1名硕士研究生。按计划圆满完成项目的研究内容，并取得一定的国际影响。