溶劑熱方法調控長餘輝發光材料納米結構

《溶劑熱方法調控長餘輝發光材料納米結構》是依託華南農業大學，由劉應亮擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：溶劑熱方法調控長餘輝發光材料納米結構
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：劉應亮
• 依託單位：華南農業大學

項目摘要

長餘輝發光材料是一類重要的節能材料，其納米化是目前重要的發展方向。本項目利用自上而下的思想，主要以微米級鹼土鋁酸鹽長餘輝發光材料為原料，創造性地提出採用溶劑熱方法獲得並調控長餘輝發光材料的納米結構。研究溶劑熱反應條件對長餘輝發光材料納米化的作用和影響，研究溶劑熱條件下納米結構的形成過程和機理，研究材料餘輝性能的變化及與反應條件和納米結構的關係。本項目的研究和完成，將為長餘輝發光材料及其他發光材料的納米化提供新的方法和路線，為開拓長餘輝發光材料在生物醫學和光電轉換以及農業等新的領域的套用提供基礎和依據。

結題摘要

通過4年左右時間的努力，我們完成了本項目的研究內容，取得了相應的研究成果，為納米長餘輝發光材料製備以及碳點與無機發光材料複合體系構建及其套用打下了基礎，提供了理論依據和技術支撐。 本項目比較系統研究了有機溶劑熱處理長餘輝發光材料及其餘輝性能變化，獲得了不同納米結構和形貌，並對形成機理進行了研究。 在國際上我們首先開展了有機溶劑熱處理塊體發光材料以獲得納米發光材料的研究，有望開闢一條“由上到下”製備納米發光材料的新方法。 我們的研究表明，長餘輝發光材料通過有機溶劑熱處理，不僅可以改變(增強或減弱)材料的長餘輝性能，而且可以改變了長餘輝發光材料的表面形貌和結構，這與有機溶劑的種類、分子結構、極性等有關。進一步，我們提出了有機溶劑熱處理長餘輝發光材料表面形貌和結構變化的機理。高溫高壓的有機溶劑在反應釜中對長餘輝塊體材料反覆進行沖刷，從塊體材料上刻蝕出溝壑狀形貌，剝離下來以納米顆粒的形式存在。在反應釜自然冷卻降至室溫的過程中，溶劑熱反應階段中產生的納米顆粒重新在塊體材料表面進行自組裝，在不同溶劑的作用下，納米顆粒自組裝形成了不同的納米結構和形貌。此外，我們還使用聚二甲基矽氧烷PDMS，利用它具有的優異的透光性、化學惰性以及疏水性，用它來包覆長餘輝發光材料粉體顆粒的表面。結果表明，不僅提高了材料的耐水性，解決了此類材料因抗濕性差而套用受到限制的問題，而且增強材料的發光強度。 本項目還擴大了研究範圍，研究了碳點及其與稀土離子或稀土離子激活的螢光體複合，構建一類新的發光體系，研究它們之間的相互影響和變化關係，發展材料的新的套用領域。開展水熱法製備碳點材料，研究了碳點的發光性能，進一步開展碳點與無機稀土發光材料的複合、性能和套用研究，我們在國際上率先開展了碳點對植物生長發育的影響和組織成像，取得了新的結果。 本項目共發表SCI研究論文28篇，會議論文4篇，獲授權發明專利5件，申請發明專利15件。