多種形態(tài)與尺度發(fā)光材料的制備、結(jié)構(gòu)、性能及其應(yīng)用探索研究取得突破性進(jìn)展

近日，中科院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所在“多種形態(tài)與尺度發(fā)光材料的制備、結(jié)構(gòu)、性能及其應(yīng)用探索研究”方面取得良好進(jìn)展，并榮獲2009年度吉林省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。相關(guān)研究成果在SCI雜志上發(fā)表論文共計(jì) 165 篇，其中影響因子大于3.0論文70篇，主要論文SCI他引1387次；獲授權(quán)中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利3項(xiàng)，在國(guó)際國(guó)內(nèi)會(huì)議上做邀請(qǐng)報(bào)告30余次，在國(guó)際上產(chǎn)生較大影響。

發(fā)光材料被廣泛地用在各種顯示、照明和醫(yī)療等領(lǐng)域。深入開(kāi)展發(fā)光材料合成方法學(xué)研究，解決其可控合成與制備難題，揭示不同形態(tài)和尺度下材料結(jié)構(gòu)與其發(fā)光性能的關(guān)系，是無(wú)機(jī)合成化學(xué)與材料科學(xué)中的重要研究課題。

中科院長(zhǎng)春應(yīng)化所以扎實(shí)的科研積累和對(duì)發(fā)光領(lǐng)域的準(zhǔn)確把握，瞄準(zhǔn)這一國(guó)內(nèi)外關(guān)注的重要方向，以突破國(guó)外專(zhuān)利保護(hù)，發(fā)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的無(wú)機(jī)發(fā)光材料和有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合發(fā)光材料體系為核心，重點(diǎn)采用溶膠－凝膠法、水熱及溶劑熱法、高溫溶劑法、超聲法和噴霧干燥法等各種軟化學(xué)方法制備了多種形態(tài)結(jié)構(gòu)和尺度的稀土及半導(dǎo)體發(fā)光材料以及以碳雜質(zhì)和氧缺陷為發(fā)光中心的新型高效環(huán)境友好發(fā)光材料。在發(fā)光薄膜及其圖案化技術(shù)、新型粉體發(fā)光材料及其形貌尺寸調(diào)控、單分散稀土及半導(dǎo)體納米發(fā)光材料的制備及其與生物分子相互作用、環(huán)境友好發(fā)光材料、介孔材料光功能化及其在藥物緩釋中的應(yīng)用以及新型有機(jī)－無(wú)機(jī)層狀發(fā)光材料的構(gòu)筑等幾個(gè)方面取得了突破性進(jìn)展，獲得了一些很有潛在應(yīng)用價(jià)值的新型發(fā)光材料，取得系列創(chuàng)新性成果。

創(chuàng)立了一種簡(jiǎn)單易控并具有普適性的制備發(fā)光薄膜并實(shí)現(xiàn)其圖案化的方法，即溶膠－凝膠軟石印法，利用該方法制備了數(shù)十種無(wú)機(jī)鹽和氧化物等薄膜發(fā)光材料，圖案線寬可以達(dá)到5微米，該方法被多篇綜述文章評(píng)價(jià)為軟石印技術(shù)的新進(jìn)展之一；開(kāi)發(fā)了一種通用性的、利用SiO₂微球?yàn)槟０宀⒔Y(jié)合溶膠－凝膠表面涂敷技術(shù)來(lái)制備非團(tuán)聚球形發(fā)光材料的新方法，實(shí)現(xiàn)了材料形貌和發(fā)光性能的雙重調(diào)控；制備出以稀土、碳雜質(zhì)及氧缺陷為發(fā)光中心的多種新型發(fā)光材料，部分材料的發(fā)光亮度、顯色性及量子效率等性能指標(biāo)超過(guò)某些現(xiàn)有商品及文獻(xiàn)報(bào)道數(shù)值，在場(chǎng)發(fā)射顯示及白光照明領(lǐng)域有潛在應(yīng)用價(jià)值；首次將發(fā)光功能化介孔分子篩用作能藥物緩釋載體，可以通過(guò)發(fā)光強(qiáng)度變化來(lái)監(jiān)控藥物的釋放量，有望成為一種新型智能藥物緩釋體系；成功制備出多種單分散的稀土及半導(dǎo)體納米發(fā)光材料，探索出利用核殼結(jié)構(gòu)來(lái)提高其發(fā)光效率的有效途徑；同時(shí)合成出各種多種特殊形貌（管、棒、線、棱柱等）納米－微米結(jié)構(gòu)的氧化物、氟化物等光功能材料，研究了其生長(zhǎng)機(jī)理，揭示了材料的形態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)其光學(xué)性能的影響規(guī)律。

該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人應(yīng)美國(guó)化學(xué)會(huì)核心雜志J. Phys. Chem. 主編George C. Schatz 教授邀請(qǐng)為該雜志撰寫(xiě)特征論文；有關(guān)BPO₄/Ba²⁺ 高效環(huán)境友好發(fā)光材料的工作在Chem. Mater. 2006，18, 458-464 發(fā)表后，被ASC 網(wǎng)站作為“Heart Cut” 予以報(bào)道；有關(guān)利用SiO₂ 微球?yàn)槟０逯苽浜藲そY(jié)構(gòu)發(fā)光材料的代表性論文在Chem. Mater.發(fā)表后目前已被他引80余次，成為2005 年該雜志引用次數(shù)最多的論文之一(排名第16 位)；發(fā)表在Inorg. Chem.有關(guān)水熱法制備In(OH)₃ 和In₂O₃ 半導(dǎo)體納米棒束和微球的論文成為2006 Oct-Dec 該雜志下載量最多之一，目前已被他人引用55次；在發(fā)光領(lǐng)域最有影響、于法國(guó)里昂舉行的“第15屆國(guó)際發(fā)光會(huì)議”和意大利羅馬舉行的“第14屆國(guó)際電致發(fā)光顯示和照明會(huì)議”等國(guó)際會(huì)議上做邀請(qǐng)報(bào)告（在兩個(gè)會(huì)議中都是中國(guó)大陸唯一一個(gè)邀請(qǐng)報(bào)告），充分表明該成果在國(guó)際發(fā)光領(lǐng)域產(chǎn)生的重要影響。