
近日,德國化學學會出版的國際權威學術期刊Angewandte Chemie International Edition發表了我校應用物理與材料學院發光材料與器件研究團隊溫大尉博士的常規條件下合成氮氧化物發光材料研究成果。長期以來氮化物熒光粉由于較高的共價性和致密的晶體結構,能實現橙紅光發射并且擁有良好的熱穩定性。然而氮化物的合成需要使用例如氮化鈣或金屬鍶粉末等不穩定原料,而且合成條件往往需要高溫(≥ 1800°C)或高壓(8~10個大氣壓)。無論從研發還是從生產的角度,嚴酷的合成條件都構成了巨大的挑戰。
溫大尉博士團隊通過研究發現從SrAlSi4N7固溶一定量氧得到的SrAl2Si3ON6可通過穩定易得的原料合成,引入氧后,不僅SrAl2Si3ON6:Eu2+制備門檻較低,而且在貧氧氣氛合成后形成氧空位,氧空位作為電子陷阱,抑制了熱電離過程,提高了熱穩定性,且在水中浸泡20天或在空氣中加熱至500°C維持2小時不會降低,表現出超強的化學穩定性。本研究策略不僅能夠降低熒光粉的合成難度,而且產生的氧空位可以抑制熒光熱猝滅,具有廣泛的應用價值。(應用物理與材料學院、學科與科技(社科)發展中心)

Figure. (a) Temperature-dependent integrated emission intensities of Sr1-xEuxAl2Si3ON6,
temperature-dependent three-dimensional PL spectra of (b1) x = 0.010, and (b2) x = 0.050,
(c) TL spectra of x = 0.010, and x = 0.050, (d) mechanism diagram of electron trapping,
and de-trapping, (e) time-dependent three-dimensional PL spectra of x = 0.050 at 150 °C,
and (f) the corresponding integrated intensities.