稀土发光材料（Rare Earth Luminescent Materials）是由稀土4f电子在不同能级间跃出而产生的，因激发方式不同，发光可区分为光致发光(photoluminescence）、阴极射线发光(cathodluminescence）、电致发光(electroluminescence）、放射性发光(radiation luminescence）、X射线发光(X-ray luminescence）、摩擦发光（triboluminescence）、化学发光（chemiluminescence）和生物发光（bioluminescence）等。稀土发光具有吸收能力强，转换效率高，可发射从紫外线到红外光的光谱，特别在可见光区有很强的发射能力等优点。稀土发光材料已广泛应用在显示显像、新光源、X射线增光屏等各个方面。
日常生活中，发光材料应用非常广泛。比如，以荧光粉为代表的发光材料，是目前照明和显示技术的核心材料。纸币及证件等采用的印刷防伪技术，采用的则是特殊油墨在紫外光照射下发出荧光的特性。
近年来，随着人们对发光标记材料探索的深入，它的应用已进入高灵敏生物检测、成像和诊疗等领域。唐本忠说，荧光成像技术因其高灵敏、无损、生物相容性好、成本低廉等优点，越来越多地被用于癌症早期诊断中。
制备发光性能优异的先进材料，一直是科学家的追求目标。然而，很多发光材料只有在溶液中才有较高的发光效率。早在20世纪中叶，德国科学家就发现，发光分子在稀溶液中可高效发光，但在浓溶液中或聚集态下，发光能力大大减弱甚至消失，这就是传统的“聚集猝灭发光”（ACQ）现象。 就像一个魔咒，ACQ现象让发光领域的研究者大为挠头。“发光材料通常在聚集态或者固态下使用。例如，在有机发光二极管中，发光材料往往被制成固态薄膜；在作为生物探针使用时，发光材料往往会自聚集成纳米粒子。在检测水中的有害物质时，由于所用的有机发光材料多是憎水物质，所以在水中难免会发生聚集。ACQ现象很大程度上限制了发光材料的应用范围。”唐本忠说。 ACQ现象就像有机发光材料的“阿喀琉斯之踵”，科学家一直试图寻克服它的方法。
唐本忠介绍，简单的方法是将发光材料掺杂到基质中，从而降低它的浓度，减弱其聚集程度。但随着使用时间的延长，掺杂分子会从混合物中分离，导致器件的发光性能下降。另外一些方法，虽然能在一定程度上阻止有机发光材料聚集，但成本高、制备过程繁琐。“聚集是分子的一个自发的自然过程，通过各种物理或者化学手段抑制这种自然过程，不可避
发光材料免地会带来种种负面效果。”
分子越多，发光能力反而越弱，怎么办？那就避免让它们聚集在一起，这正是大多数科学家研究的方向。为提升应用效果，人们只能尽量让有机分子聚集后发光效率降低得少一点。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议