海院科研动态（27）| 3D打印稀土发光器件在海洋领域应用取得新进展

       LED照明产品在新型海洋诱鱼灯和航标灯中具有节能降耗、应用灵活、安全可靠等优点，具有广阔的应用前景。稀土荧光粉是荧光转换型LED的核心材料，决定了LED的发光性能。3D打印技术适用于定制化快速制备器件，可以与稀土荧光粉相结合，应用于LED诱鱼灯和航标灯制造领域。但受限于3D打印材料光透性、荧光粉性能和打印技术等诸多因素，相关领域还存在很大的研究空间。

       我院吴明娒教授团队采用溶胶-凝胶法制备了Ce3+、Tb3+共掺杂CaYAlO4荧光粉，并对其发光性能进行了系统的研究。该研究体系克服了纳米材料难于大量制备、粉体材料在有机物中分布不均匀的缺点，并且兼顾了基体材料高光透过率的性质。由于Ce3+的偶极和自旋允许跃迁以及从Ce3+到Tb3+高达92.5%的能量传递效率，CaYAlO4: Ce3+,Tb3+荧光粉在380 nm LED芯片的激发下能发出人眼和鱼眼敏感的强绿色发光。

图1：CaYAlO4的结构与形貌表征

图2：CaY1-xTbxAlO4荧光粉的光谱性能

图3：Ce3+,Tb3+共掺杂样品的能量传递研究

        聚二甲基硅氧烷（PDMS）在可见光谱区域具有92％的透射率，是制作彩色荧光工艺品的优秀基体材料。团队将该荧光粉与PDMS结合起来，通过3D打印技术和模板制作法制备了LED芯片激发的亮绿色仿生模型。

图4：3D打印模型的制备、表征和对比

        本工作提出了一种近紫外LED激发的Ce3+、Tb3+共掺杂CaYAlO4荧光粉，并开发了可应用于3D打印LED诱鱼灯和航标灯的技术，改为，并结合3D打印，开发了一种具有前景的可应用于LED诱鱼灯和航标灯领域的技术。

图5 ：3D打印模型在海洋领域应用示意图

       上述成果发表在国际光学知名刊物《Advanced Optical Materials》上(Lei Zhou, Junyu Hong, Xiaohui Li, Jianxin Shi, Peter A. Tanner*, Ka-Leung Wong* and Mingmei Wu*,Bright Green Emitting CaYAlO4:Tb3+,Ce3+ Phosphor: Energy Transfer and 3D-Printing Artwork. DOI:10.1002/adom.202000523)。论文第一作者为新奥门31999新奥门31999周磊博士后和新奥门31999化学学院洪俊宇博士生，通讯作者为学院吴明娒教授、香港浸会大学Peter A. Tanner教授和Ka-Leung Wong教授。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adom.202000523