近日,课题组在碱土金属锑酸盐材料方向取得重要进展。相关成果以“Sr2Sb2O7: A multifunctional oxide platform for cyan-compensated healthy lighting and near-infrared applications”为题发表在国际知名期刊《Chemical Engineering Journal》上。论文第一作者为硕士研究生罗长乐,郑州大学物理学院为第一单位。
目前,日常的WLEDs光谱与自然光谱相比,存在一个明显青光缺失的区域。青光波段的缺失会引发多重技术瓶颈与健康风险。一种新的思路是在WLEDs中添加青色发光材料去填补WLEDs的光谱中“青光缺失”。目前的青色发光材料都需要对基体材料引入复杂的掺杂,苛刻的材料合成条件也会带来制备难度大、价格昂贵等问题。
在本研究中,研究者们成功制备了一种纯相无掺杂的氧化物材料Sr2Sb2O7,并系统研究了其结构特性及光学性能,其在紫外灯照射下发射出500 nm的明亮青光。将Sr2Sb2O7粉末与商业荧光粉混合后与365 nm紫外芯片结合来制备LED,光谱结果表明,在填充Sr2Sb2O7粉末后,原有光谱上“青光缺失”范围被明显补充,且显色指数有了明显上升。此外,在分别掺入Er、Yb、Nd离子后,高温的荧光光谱表明Sr2Sb2O7基质对Er、Yb、Nd发光中心的热稳定性具有良好支撑作用,展现了优异的抗热猝灭能力。

视杆细胞灵敏度的峰值大约位于500 nm波长处。在夜晚黑暗环境下,优先让视杆细胞主导适应远比强行激活视锥细胞更符合生理机制。因此可以考虑将青光材料用于人对黑暗环境下的暗适应。研究者用Sr2Sb2O7粉末与紫外线片结合来制备LED,Sr2Sb2O7 LED的发光光谱的峰位置位于500 nm附近,这为黑暗环境下的人眼暗适应提供了一种新的解决方案。同时,在经历高温、紫外线照射及不同酸碱性环境下处理后,该材料也表现了极佳的适应性。相比于其他青色发光材料,纯相无掺杂的Sr2Sb2O7制备简单,不需要复杂的掺杂和苛刻的制备条件,且原料轻松易得,价格便宜。这些优点都表明该材料在研究青色发光材料填补WLEDs的青光缺失等应用方面,具有重大的实际价值。
该项工作得到了国家自然科学基金项目、河南省自然科学基金等项目的支持。
文章链接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.171996