矿物结构的多功能发光材料在温/压传感、光学防伪与照明显示中的性能研究

【作者】 王红玲； 苏科； 梅乐夫； 郭庆丰； 廖立兵；

【机构】 中国地质大学(北京)材料科学与工程学院； 中国地质大学(北京)数理学院； 中国地质大学(北京)珠宝学院；

【摘要】 随着智能技术的迅猛发展,对高效、多功能发光材料的需求持续增长。矿物结构的发光材料凭借其独特的晶体结构和优异的物理化学特性,展现出广阔的应用前景。本研究通过调控矿物晶体场环境,并结合稀土离子掺杂,合成了一系列多功能发光材料。我们提出了"可控自还原方法",实现了Eu³⁺的可控自还原,并揭示了焦磷酸盐结构（BaXP₂O₇,X=Mg,Zn）的自还原机制。此外,我们开发了一种基于硅灰石结构荧光粉的非接触式多模光学测压传感器,提出了基于光谱移动、荧光强度比和半峰宽的测压方法,突破了传统压敏材料灵敏度低的瓶颈。通过设计双发光中心Li₄SrCa（SiO₄）₂:Eu²⁺荧光粉,并提出基于荧光强度比的创新测压方法,我们有效克服了高压下荧光猝灭的问题。这些材料在高温高压条件下表现出卓越的灵敏度和稳定性,同时在光学防伪和照明显示方面表现出色。通过XRD、高压光谱和拉曼光谱,我们系统研究了矿物材料在高压环境下的晶体结构演变,为新型传感器、防伪技术及照明设备的开发奠定了重要的材料基础,推动了非金属矿物资源的高效利用与功能拓展。更多还原