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In_(2)BP_(3)O_(12):Cr^(3+)宽带近红外荧光粉的发光性能及应用研究

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化学学报 2022年第4期80卷 453-459页

作者：张景荣黄得财黄聪聪梁思思朱浩淼福建师范大学化学与材料学院福州350003 中国科学院福建物质结构研究所中国科学院功能纳米结构设计与组装重点实验室福建省纳米材料重点实验室福州350002 厦门稀土材料研究所厦门市稀土光电功能材料重点实验室厦门361021 中国科学院赣江创新研究院赣州341000

近红外光谱技术在安防监控、食品检测、生物成像、农业等领域具有重要应用价值,而开发出紧凑高效的近红外光源是其大规模商业应用的前提.荧光粉转换型近红外发光二极管(light emitting diodes,LED)光源具有结构紧凑、成本低、使用寿命... 详细信息

近红外光谱技术在安防监控、食品检测、生物成像、农业等领域具有重要应用价值,而开发出紧凑高效的近红外光源是其大规模商业应用的前提.荧光粉转换型近红外发光二极管(light emitting diodes,LED)光源具有结构紧凑、成本低、使用寿命长、发射光谱可调等优点,因此近些年受到广泛关注,其关键就在于开发出能被蓝光有效激发的高性能近红外荧光粉.本工作利用高温固相法制备了一种新型宽带近红外荧光粉 In_(2)BP_(3)O_(12):Cr^(3+),在 480 nm 激发下,荧光粉发射峰值位于 950 nm,光谱覆盖了 750~1350 nm 范围,半峰宽达到 210 nm.采用该荧光粉与商用蓝光 In Ga N LED 芯片封装,获得了具有宽带发射的近红外 LED 光源,在 60 mA 的驱动电流下,近红外光辐射功率为 5 mW.当采用该光源照射人的手掌,用近红外电感耦合器(charge coupled device,CCD)相机能够对手掌中的血管进行清晰的成像.上述结果表明该近红外荧光粉可用于制备基于蓝光芯片的宽带近红外 LED 光源,并在生物医学等领域具有潜在应用前景.

关键词：近红外荧光粉 In_(2)BP_(3)O_(12) LEDs 发光材料宽带发射

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NaAlP_(2)O_(7)∶Cr^(3+)荧光粉近红外发光特性

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发光学报 2022年第9期43卷 1380-1389页

作者：何献国黄得财宋丽平梁思思朱浩淼福州大学化学学院福建福州350108 中国科学院福建物质结构研究所中国科学院功能纳米结构设计与组装重点实验室福建省纳米材料重点实验室福建福州350002 厦门稀土材料研究所厦门市稀土光电功能材料重点实验室福建厦门361021 中国科学院赣江创新研究院江西赣州341000

宽带近红外荧光粉转换型LED光源在医学成像、食品检测以及传感等领域展现出了巨大的应用前景,该类光源的光谱和效率与所用近红外荧光粉的性能紧密相关,Cr^(3+)离子激活的近红外发光材料具有可被蓝光有效激发、发射光谱可调等优点,因此... 详细信息

宽带近红外荧光粉转换型LED光源在医学成像、食品检测以及传感等领域展现出了巨大的应用前景,该类光源的光谱和效率与所用近红外荧光粉的性能紧密相关,Cr^(3+)离子激活的近红外发光材料具有可被蓝光有效激发、发射光谱可调等优点,因此得到了重点关注。本文采用高温固相法制备了NaAlP_(2)O_(7)∶Cr^(3+)宽带近红外发光荧光粉,该材料在450 nm蓝光激发下,发射出650~1000 nm的近红外光,峰值位于780 nm,半高宽为1580 cm-1;其在423 K下的发光强度能够维持室温下的71%,表现出良好的发光热稳定性。对材料的晶体结构和变温光谱(8~503 K)进行了系统的分析,计算得到了Cr^(3+)离子在NaAlP_(2)O_(7)基质中的晶体场强度等参数;利用8 K低温光谱,并结合计算,分析了Cr^(3+)各能级零声子线;基于高温变温光谱,讨论了材料的电⁃声子耦合效应及荧光热猝灭机理。

关键词：近红外荧光粉宽带发射热猝灭电-声子耦合

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Cr^(3+)、Yb^(3+)共掺杂LaSc_(3)(BO_(3))_(4)近红外荧光粉的发光与器件性能

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发光学报 2021年第6期42卷 793-803页

作者：邬金闽黄得财梁思思徐寿亮朱浩淼福建农林大学材料工程学院福建福州350002 中国科学院福建物质结构研究所中国科学院功能纳米结构设计与组装重点实验室福建省纳米材料重点实验室福建福州350002 中国科学院海西研究院厦门稀土材料研究所厦门市稀土光电功能材料重点实验室福建厦门361021

荧光粉转换型宽带发射近红外LED在食品检测、生物医药、安防监控等领域具有重要的应用价值。本工作介绍了一种具有宽带近红外发射的LaSc_(3)(BO_(3))_(4)∶Cr^(3+)(LSB∶Cr^(3+))荧光粉,在460 nm蓝光激发下,其发射覆盖650~1200 nm范围,... 详细信息

荧光粉转换型宽带发射近红外LED在食品检测、生物医药、安防监控等领域具有重要的应用价值。本工作介绍了一种具有宽带近红外发射的LaSc_(3)(BO_(3))_(4)∶Cr^(3+)(LSB∶Cr^(3+))荧光粉,在460 nm蓝光激发下,其发射覆盖650~1200 nm范围,半高宽达到170 nm。在此基础上,通过Yb 3+共掺,有效提升了其发光性能,其中发射峰半高宽拓宽到223 nm,最高发光量子产率由14%提升至35%,发光热稳定性也得到显著提高。基于荧光粉的发光量子产率、荧光寿命和发光热稳定性等数据分析,发现Yb^(3+)共掺杂对材料发光热稳定性的改善主要源于Cr^(3+)与Yb^(3+)之间的高效能量传递,并且Yb^(3+)在基质材料中表现出更好的热稳定性。最后,将LSB∶Cr^(3+),Yb^(3+)荧光粉与蓝光LED芯片结合,制备成近红外LED器件,在60 mA驱动电流下,近红外输出功率达16 mW。以上结果表明,LSB∶Cr^(3+),Yb^(3+)荧光粉是一种潜在的近红外LED用发光材料。

关键词：近红外荧光粉 Cr^(3+)/Yb^(3+)共掺杂能量传递近红外荧光粉转换发光二极管

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Syntheses,Structures and Photoluminescent Properties of Cd(Ⅱ)Polymeric Complexes Based on 5-Aminoisophthalic Acid and Bipyridine Co-ligands

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Chinese Journal of Structural Chemistry 2017年第1期36卷 143-152页

作者：余程许文涛熊伟周有福黄得财 Key Laboratory of Optoelectronic Materials Chemistry and Physics Fujian Institute of Research on the Structure of MatterChinese Academy of Sciences University of the Chinese Academy of Sciences

Two novel complexes, namely {[Cd（AIP）（4,4＇-bpy）]·1.3DMF}n（1） and [Cd（AIP）（2,2＇- bpy）]n（2）, have been synthesized through solvothermal reaction（H2AIP = 5-aminoisophthalic acid, 2,2＇-bpy = 2,2＇-bipyridine, 4,4＇-bpy = 4,4＇-bipyridine, and DMF = N,N＇-dimethylformamide） and structurally determined by single-crystal X-ray diffraction. Complex 1 shows a three-dimensional（3D） layer-pillar framework with rectangular channels, while complex 2 displays a two-dimensional（2D） wave net architecture. Furthermore, 1 and 2 were characterized by elemental analysis, infrared spectra（IR）, thermal gravimetric analyses（TGA） and fluorescence measurements. The luminescent properties of 1 dispersed in various organic solvents have been investigated systematically, demonstrating high selectivity for acetone via the fluorescence quenching effect.

关键词： Cd(Ⅱ) polymeric complexes solvothermal reaction luminescent properties

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Cr3+掺杂的近红外发光材料发射光谱反向调节策略

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Cr3+掺杂的近红外发光材料发射光谱反向调节策略

中国稀土学会第四届青年学术会议

作者：林秋明黄得财叶信宇江西理工大学稀土学院江西省稀土荧光材料及器件重点实验室

近红外光(Near-infrared,NIR)在生物成像、医药食品、安防监控及光学传感等领域表现出了重要的应用价值。高效蓝光发光二极管(如InGaNLED)和近红外荧光粉组合实现的荧光转换型近红外LED(Phosphor-concerted,pc-LED)光源具有体积小、使... 详细信息

近红外光(Near-infrared,NIR)在生物成像、医药食品、安防监控及光学传感等领域表现出了重要的应用价值。高效蓝光发光二极管(如InGaNLED)和近红外荧光粉组合实现的荧光转换型近红外LED(Phosphor-concerted,pc-LED)光源具有体积小、使用寿命长、环境友好及光谱可调的优点,被认为是最具应用前景的近红外光源之一。具有3d电子组态的Cr没有闭壳层的屏蔽,其电子能级跃迁受到晶体场和晶格振动的影响,在深红-近红外光谱范围的发射表现出光谱可调。而在Cr掺杂的近红外发光材料中,为了实现发射光谱向长波方向的移动,往往在基质材料的设计过程中采用离子半径较大的三价阳离子(如Sc, In)供Cr离子取代,此策略可实现发射光谱的红移,但造成了材料热稳定性的下降。本论文从具有多格位的CaGaGeO材料出发,通过结构单元的取代设计新的基质材料,通过Sc, In等具有较大离子半径的阳离子取代基质材料中具有离子半径较小的Al, Ga离子,观察到Cr离子发射光谱的反向移动,通过对材料结构的解析,结合低温瞬态和稳态光谱的分析,充分阐述了这种反常发射光谱调控现象,结果显示,通过离子半径较大阳离子取代,材料中发射光谱反向移动的原因为临近结构单元的膨胀,造成对发光结构单元的挤压,使得晶体场强度增强,发射光谱蓝移。所获得的的最佳近红外发光材料发光量子产率高达88%,蓝光吸收率接近45%。采用所开发的近红外发光材料制成了pc-LED光谱,该类光源在食品监测、生物组织成像等领域展现出了很好的应用效果。

关键词： Cr3+离子近红外光谱宽带发射发光二极管

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高导热AlN陶瓷LED散热罩的制备

高导热AlN陶瓷LED散热罩的制备

第十八届全国高技术陶瓷学术年会

作者：黄得财周有福苏明毅向明中国科学院福建物质结构研究所

AlN以其优异的高热导率、低的热膨胀系数及其它优良的物理化学性能受到了国内外学术界的广泛关注,可用于大功率半导体器件的绝缘基片、大规模和超大规模集成电路的散热基片和封装基片。本文以AlO和碳粉为原料,采用碳热还原法制备了AlN粉...

AlN以其优异的高热导率、低的热膨胀系数及其它优良的物理化学性能受到了国内外学术界的广泛关注,可用于大功率半导体器件的绝缘基片、大规模和超大规模集成电路的散热基片和封装基片。本文以AlO和碳粉为原料,采用碳热还原法制备了AlN粉体,探讨了原料摩尔比及粒度、合成温度和保温时间等因素对AlN粉末合成的影响。通过XRD,SEM等技术对粉体进行了表征。在1650℃保温4h,合

关键词：

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高导热AIN陶瓷LED散热罩的制备

高导热AIN陶瓷LED散热罩的制备

第十八届全国高技术陶瓷学术年会

作者：黄得财周有福苏明毅向明中国科学院福建物质结构研究所

AN以其优异的高热导率、低的热膨胀系数及其它优良的物理化学性能受到了国内外学术界的广泛关注,可用于大功率半导体器件的绝缘基片、大规模和超大规模集成电路的散热基片和封装基片。本文以Al_2O_3和碳粉为原料,采用碳热还原法制备了Al...

AN以其优异的高热导率、低的热膨胀系数及其它优良的物理化学性能受到了国内外学术界的广泛关注,可用于大功率半导体器件的绝缘基片、大规模和超大规模集成电路的散热基片和封装基片。本文以Al_2O_3和碳粉为原料,采用碳热还原法制备了AlN粉体,探讨了原料摩尔比及粒度、合成温度和保温时间等因素对AlN粉末合成的影响。通过XRD,SEM等技术对粉体进行了表征。在1650℃保温4h,合成出粒径约为1~5μm的纯AlN粉末,原料粒度越细越有利于AlN的生成,C/Al_2O_3摩尔比应略大于3。以

关键词：

Mn4+\Cr3+掺杂无机深红-近红外发光材料的合成与发光性能研究

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Mn4+\Cr3+掺杂无机深红-近红外发光材料的合成与发光性能研究

中国稀土学会2021学术年会

作者：黄得财梁思思朱浩淼中国科学院海西研究院厦门稀土材料研究中心

深红-近红外光源在食品检测、安全、传感、农业生产、生物医学等领域具有广泛的应用价值。通过蓝光LED芯片结合深红-近红外荧光粉的荧光转换型近红外LED具有成本较低、发射波长易调节以及与现有白光LED封装技术兼容等优势,因此受到广泛... 详细信息

深红-近红外光源在食品检测、安全、传感、农业生产、生物医学等领域具有广泛的应用价值。通过蓝光LED芯片结合深红-近红外荧光粉的荧光转换型近红外LED具有成本较低、发射波长易调节以及与现有白光LED封装技术兼容等优势,因此受到广泛的关注,而研发出高效的深红-近红外荧光粉则是关键。针对Mn掺杂的高效氧化物发光材料蓝光吸收弱的问题,我们对Mn离子掺杂的MgGeO:Mn材料进行深入研究,通过引入F-离子,将其吸收效率从13%提升至28%,而进一步引入Ti离子,则将其吸收效率提升至50%。此外,该材料还展现出高的发光效率(92%)以及优异的荧光热猝灭特性,在主要技术指标上达到了商业应用的标准。我们还对Cr\Yb离子掺杂的硼酸盐AM(BO) (A=稀土元素,M=Al,Ga,Fe,In,Sc)和具有石榴石结构的DEMF(D和E为不同的的碱金属元素)材料的合成、发光和器件性能进行了研究,结果表明,GdAl(BO):Cr和NaAlLiF:Cr材料具备较高的发光效率,且在150℃的高温下几乎不发生高温发光淬灭现象,体现了优异的发光热稳定性。此外,在LaSc(BO):Cr材料中,通过Yb离子的共掺不仅使材料的近红外发射带宽从170 nm拓宽到了～223 nm,同时也提高了材料的发光效率和发光热稳定性。利用这些材料,我们制备成了LED器件,并展示了其在水果水分和新鲜度的分析等应用中的效果。

关键词：近红外发光硼酸盐石榴石过渡族离子稀土

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液相前驱体法制备纳米ZrC陶瓷粉体

液相前驱体法制备纳米ZrC陶瓷粉体