研究背景

Mn⁴⁺ 激活的氟化物红色荧光粉具有量子效率高、热稳定性好以及制备简便等优点，并且具有很强的近紫外-蓝光宽带吸收和红光窄峰发射，能够被 InGaN 蓝光芯片激发的同时可降低与其它绿色或黄色荧光粉之间的自吸收效应，这些特殊的性质完全符合作为暖白光 LED 用红色荧光粉的要求，从而广泛应用于大功率照明和高清显示等领域。

但是 Mn⁴⁺ 激活的氟化物红粉材料对水分子较为敏感，与水接触后会发生水解从而导致发光性能急剧降低。基于此，中山大学吴明娒教授与其课题组博士生陈颖源和广东省科学院的周建邦博士提出了一种全新的以 Nb(V)元素为中心的氟氧化物材料 Cs₃₀ (Nb₂O₂ F₉)₉ (OH) ₃·H₂O:Mn⁴⁺（CNOFM），研究发现在不需要进行任何后处理（表面包覆等）的前提下，CNOFM 就具有非常好的防水稳定性，这是因为 Nb(V)离子可通过抑制材料表面[MnF₆]^2– 的水解从而显著提高其耐水性能，最后利用 CNOFM 红粉成功封装得到了高显指（R_a = 92.3）、低色温（CCT = 3271 K）的暖白光 LED 器件。

在未进行任何后处理的前提下，氟氧化物红粉材料 Cs₃₀(Nb₂O₂F₉)₉(OH)3·H₂O:Mn⁴⁺ 就具有良好的防水稳定性，研究发现 Nb(V)离子可通过抑制材料表面 Mn⁴⁺ 的水解从而达到提高其耐水性能的目的，这一发现为提高 Mn⁴⁺ 激活氟化物红色发光材料的防水性能提供了一条新的思路。

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Novel Mn⁴⁺-activated Fluoride Red Phosphor Cs₃₀(Nb₂O₂F₉)₉(OH)3·H₂O:Mn⁴⁺ With Good Waterproof Stability for WLEDs
Yingyuan Chen, Feilong Liu, Ziwang Zhang, Junyu Hong, Maxim S. Molokeev, Ivan A. Bobrikov, Jianxin Shi, Jianbang Zhou*（周建邦，广东省科学院） and Mingmei Wu*（吴明娒，中山大学）
J. Mater. Chem. C, 2022
http://doi.org/10.1039/D2TC00132B

吴明娒 教授

中山大学

1993 年 2 月博士毕业于中国科学院长春应用化学研究所稀土化学与物理实验室（现“稀土资源利用国家重点实验室”），导师为苏锵院士和任玉芳研究员，期后，在吉林大学无机水热合成开放实验室（现“无机合成与制备化学国家重点实验室”）师从徐如人院士开展了博士后研究工作。1995 年入职中山大学化学与化学工程学院，从事无机光电材料的研究，期间分别在香港科技大学化学系和美国访问工作。现为中山大学海洋科学学院二级教授/兼化学工程与技术学院教授，Phosphor Safari 2022 会议国际顾问委员会成员，光学材料与器件物理学国际会议(ICOM)科学顾问委员会成员，2010 年获中山大学卓越人才计划奖励，曾多次入榜“英国皇家化学会” 高被引中国作者。

周建邦 助理研究员

广东省科学院

周建邦，广东省科学院百人计划引进人才，曾在中山大学从事博士后研究工作，致力于稀土和过渡金属无机光电功能材料及器件等研究工作。以第一或通讯作者身份在 Angew. Chem. Int. Ed., Chem. Eng. J., J. Mater. Chem. C, Dalton Trans., J. Phys. Chem. C 等学术期刊上发表多篇研究论文。

陈颖源 博士研究生

中山大学

现就读于中山大学化学学院,无机发光材料合成方向。