稀土發(fā)光材料及在顯示與生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用研究獲進(jìn)展

　　稀土發(fā)光材料是一類非常重要的功能材料，目前已被廣泛應(yīng)用于照明、顯示、生物醫(yī)學(xué)分析等多個(gè)領(lǐng)域，研發(fā)新型高性能稀土發(fā)光材料是國(guó)家重大戰(zhàn)略需求。 

　　長(zhǎng)春應(yīng)化所林君研究員等瞄準(zhǔn)國(guó)際前沿，針對(duì)場(chǎng)發(fā)射顯示和生物醫(yī)學(xué)用發(fā)光材料，重點(diǎn)圍繞圍稀土發(fā)光材料的控制合成、形貌調(diào)控、新型高性能材料開發(fā)及復(fù)合多功能化開展研究，相關(guān)結(jié)果在國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)生了重要影響，為稀土發(fā)光材料在顯示和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域奠定了一些實(shí)驗(yàn)和理論基礎(chǔ)，為擴(kuò)大和提升我國(guó)在稀土發(fā)光材料領(lǐng)域的影響和地位做出重要貢獻(xiàn)，日前該成果榮獲2014年吉林省自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。 

　　他們開發(fā)出利用檸檬酸鈉作為形貌控制劑的簡(jiǎn)單通用的水熱技術(shù)來制備多種均勻納/微米稀土發(fā)光材料，實(shí)現(xiàn)了對(duì)材料尺寸和形貌可控調(diào)節(jié)，揭示了材料的發(fā)光性質(zhì)與其形貌、尺寸的依賴關(guān)系；同時(shí)開發(fā)出一縮乙二醇/水混合溶劑技術(shù)等技術(shù)一步合成尺寸可控的水溶性的稀土發(fā)光納米材料，解決了疏水性稀土發(fā)光材料難以直接應(yīng)用于生物領(lǐng)域的問題；提出通過同質(zhì)的無機(jī)物殼層(核-殼結(jié)構(gòu))來阻隔納米發(fā)光猝滅的有效途徑，實(shí)現(xiàn)了稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度的大幅度提高。  

　　提出了利用敏化劑和激活劑離子之間的部分能量傳遞以及不同激活離子共摻雜的方法來調(diào)整材料發(fā)光顏色，并在多種單一基質(zhì)中實(shí)現(xiàn)了多色發(fā)光；開發(fā)出一些新型高效及寬色域場(chǎng)發(fā)射顯示用發(fā)光材料，其發(fā)光亮度、顯色性等性能指標(biāo)超過現(xiàn)有商用材料；通過將溶膠-凝膠技術(shù)與微轉(zhuǎn)移模板和噴墨打印技術(shù)等巧妙結(jié)合，成功制備出各種條紋和點(diǎn)陣發(fā)光圖案，為高分辨場(chǎng)發(fā)射顯示器件的制作提供了一種便捷的新方法。 

　　通過嫁接、溶膠-凝膠、靜電紡絲等方法將磁性組份、多孔組份、靶向組份、溫敏高分子水凝膠等與上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶等有機(jī)結(jié)合在一起，設(shè)計(jì)制備出若干同時(shí)具有發(fā)光、磁性及多孔吸附性能的多功能納米復(fù)合材料，該類材料集藥物裝載及溫度(pH值)刺激響應(yīng)釋放、多模式成像等多功能于一體，發(fā)現(xiàn)藥物在納米復(fù)合材料載體中的抑制腫瘤生長(zhǎng)效果明顯高于純藥體系，為實(shí)現(xiàn)惡性腫瘤的診療“一體化”提供了新途徑。 

　　該項(xiàng)目共計(jì)在Chem. Soc. Rev.、Adv. Funct. Mater.等SCI雜志發(fā)表論文150篇，同時(shí)在國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)生了重要影響：應(yīng)邀為Chem. Soc. Rev.等雜志撰寫發(fā)表綜述論文4篇；8篇代表性論文影響因子總和為86.68 (平均每篇為10.84，單篇最高為24. 89)，SCI他引共計(jì)773次，單篇最高他引187次；20篇核心中有10篇入選ESI高被引論文，被Chem. Rev.、Chem. Soc. Rev.等SCI雜志他引共計(jì)1481次，申請(qǐng)中國(guó)發(fā)明專利1項(xiàng)，在國(guó)內(nèi)外重要會(huì)議做邀請(qǐng)報(bào)告20余次。 

圖片1：代表稀土發(fā)光材料控制合成(a, b)及核殼結(jié)構(gòu)改善發(fā)光性能(c)的SEM、TEM及發(fā)光光譜圖

圖片2：(a) 新型高亮度FED發(fā)光材料 LaOCl: 0.005Tm³⁺發(fā)射光譜與發(fā)光照片；(b) 寬色域FED顯示用青色發(fā)光材料Mg₂SnO₄: Ti⁴⁺/Mn²⁺的色坐標(biāo)圖；(c) 365 nm 紫外光激發(fā)YVO₄:Eu³⁺圖案的發(fā)光照片

　圖片3：多功能納米復(fù)合材料Fe₃O₄@mSiO₂@NaYF₄:Yb³⁺/Er³⁺和NaYF₄:Yb3+/Er3+@SiO₂@P(NIPAM-co-MAA)的制備過程及其形貌、磁性、發(fā)光、載藥與細(xì)胞成像示意圖