Eu3+ 激活LaOBr纳米荧光粉的结构与发光特性研究及其在照明、光学测温与法医学中的应用

　　本研究针对固态照明中红光成分不足、传统荧光粉稳定性差等问题，通过固相法合成高发光效率的LaOBr:Eu3+ 纳米荧光粉。研究人员系统表征了材料的晶体结构（XRD、Rietveld精修）、形貌（TEM/FESEM）及光学性能（Judd-Ofelt分析），发现5 mol% Eu3+ 掺杂样品在618 nm处呈现最优深红光发射（CIE 0.6304, 0.3692），同时具备优异热稳定性（活化能计算）和多模式光学测温能力（FIR/FWHM）。该材料在WLEDs、指纹检测（LFP）及防伪墨水等领域展现出应用潜力，为多功能发光平台开发提供新思路。

　　

在照明技术与刑事侦查领域，如何获得高效稳定的红光材料一直是亟待解决的难题。传统商用红光荧光粉如Y₂
O₂
S:Eu³⁺
存在化学稳定性差的问题，而氮化物荧光粉虽热稳定性优异却面临合成工艺复杂的瓶颈。与此同时，法医学中潜指纹（LFP）检测需要兼具纳米级分辨率和环境友好性的新型发光材料。针对这些挑战，国内研究人员通过固相反应法成功制备了Eu³⁺
掺杂LaOBr纳米荧光粉，相关成果发表于《Journal of Luminescence》。

研究团队采用X射线衍射（XRD）进行晶体结构解析，结合透射电镜（TEM）和X射线光电子能谱（XPS）表征纳米材料形貌与元素组成。通过Judd-Ofelt理论计算辐射跃迁参数，利用荧光光谱仪测定温度敏感特性，并开发了基于荧光强度比（FIR）和半峰宽（FWHM）的多模式光学测温方法。

晶体结构
Rietveld精修证实所有样品均具有P4/nmm空间群的四方晶系结构，Eu³⁺
成功取代La³⁺
位点且未引起相变。高分辨率TEM显示晶面间距0.29 nm对应（101）晶面，EDS图谱证实Eu元素均匀分布。

发光特性
Judd-Ofelt强度参数呈现Ω₂

Ω₄
规律，表明Eu³⁺
处于低对称性格位。5 mol%掺杂样品在394 nm激发下产生618 nm（⁵
D₀
→⁷
F₂
）特征发射，量子产率达182 lm/W，衰减寿命为微秒量级。热猝灭实验显示150℃时发光强度保持初始值的85%，活化能计算揭示其高热稳定性源于刚性晶体结构。

光学测温应用
基于⁵
D₁
与⁵
D₀
能级的热耦合效应，FIR模式在303K时绝对灵敏度达0.0032 K^-1
。FWHM法测得相对灵敏度为0.64% K^-1
（298-423K），CIE色坐标偏移量ΔE=0.012证实其双模式测温可靠性。

法医学应用
纳米材料（50-100 nm）通过静电吸附在指纹脊线处，在254 nm紫外光下呈现高对比度红色发光，可清晰显示三级指纹特征。防伪墨水在柔性基底上表现出毫米级印刷分辨率和耐溶剂特性。

该研究创新性地将LaOBr:Eu³⁺
纳米材料拓展至光学测温与法医检测领域，其高热稳定性（1186K低色温）和纳米级分辨率克服了传统红光材料的应用局限。多模式测温策略提高了温度探测精度，而基于稀土发光的潜指纹可视化技术为刑事侦查提供了新工具。研究成果为开发"结构-性能-应用"一体化的多功能发光材料提供了范式。