上海硅酸盐所在Materials Science and Engineering: R: Reports发表紫外发光材料综述
紫外光(UV)是一种具有高能量的电磁辐射(200-400 nm)。早在一百二十年前,尼尔斯·瑞伯格·芬森发明了基于紫外光的皮肤结核病(寻常狼疮)光疗方法,获得了诺贝尔奖。一百多年后,面对新型冠状病毒在全球的流行,紫外光凭借其强大的杀菌功能再次引起广泛关注。紫外光在工业和医疗中都发挥着不可替代的作用,包括杀菌消毒、植物生长照明、光疗和防伪等。然而,高效紫外发光材料和设备的发展却落后于同类可见光发光产品,加之紫外发光材料的多样性,其化学领域仍不完整,设计和开发出高效的DUV发光材料仍充满挑战。
近日,中国科学院上海硅酸盐研究所研究团队系统地回顾了紫外光致发光材料的发展历史、紫外发光设计原理、分类和应用等方面(图1),相关内容在材料类国际著名学术期刊Materials Science and Engineering: R: Reports上发表了题为“Ultraviolet photoluminescent materials from traditional ion-activated phosphors to emerging carbon dots and perovskites”的综述论文(DOI:10.1016/j.mser.2024.100803)。该综述论文共7个章节,20幅图,4个表格,200余篇参考文献,约1.8万英文单词,出版后26页。
该综述首先介绍了紫外发光材料的化学衍变过程(图2)。最初,因其化学组分和结构以及掺杂离子的多变可控,合成策略简单,稀土或过渡金属离子激活的无机氧化物荧光粉成为研究最为深入的紫外发光材料;因成分可调性和高色纯度,碳点材料和钙钛矿纳米晶体逐渐成长为紫外发光材料的后起之秀,受到越来越多的关注。在此基础上,深入讨论了紫外发光材料的载流子和激子动力学过程、构效关系研究和设计策略,为尝试解决目前紫外发光材料科学问题提供指导。论文还总结了紫外发光材料在光疗、杀菌消毒、植物生长、成像和防伪以及光固化等方面的重要作用。最后,该综述论文提出了紫外发光材料研究领域目前存在的问题以及应对策略,并展望了该研究领域未来重要的发展方向。该综述论文有望对促进紫外发光材料研究领域的发展将起到积极的作用,具有较重要的参考价值。
论文的第一作者为上海硅酸盐所邓明雪助理研究员,通讯作者为陈俊锋研究员和刘茜研究员,该工作得到了国家重点研发计划、中国科学院战略性先导科技专项和国家自然科学基金项目的资助和支持。
文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0927796X24000330
图1 图形摘要
图2 紫外光致发光材料的化学演变过程