成果简介： 北京理工大学材料学院纳米光子学材料与技术实验室在致力于开发性能优异、绿色、实用的纳米晶发光材料研究。在国家“973”计划项目和自然基金项 目的支持下，研制出一种基于铜铟硫（CuInS2）和铜铟硒（CuInSe2）的新型、 绿色、低毒荧光纳米晶材料，已在白光照明、发光二极管、生物标记、太阳能电池等领域获得重要的应用，相关的材料制备和应用技术已申请了专利。 本项目所制备的新型纳米晶荧光材料性能优异，波长可在 500-900 nm 之间 调控，荧光量子产率超过 50%，可作为荧

成果简介： 最近以来，LED照明以其节能环保等优点，获得了大规模的应用。以氮化物结构陶瓷相关材料（如AlN，Si3N4）为寄出的氧氮化物荧光粉在保持了高温、化学和力学稳定性的基础上，还具有较为优异的光转换性能，赢得了越来越广泛的关注。其中， 有潜力应用在紫外激发的白光LED上的Eu2+掺杂AlN蓝色荧光粉不仅具有较高的光量子效率，而且与常用的热淬灭严重的BaMgAl10O17:Eu2+ (BAM)相比，具有很高的热稳定性。但是，目前报道的Eu2+掺杂AlN蓝色荧光粉的制备方法（如Dierre B, Yuan X L, Inoue K等， J. Am. Ceram Soc, 2009, 92 (6):1272-1275；Hirosaki N, Xie R J, Inoue K等，Appl. Phys. Lett. , 2007, 91(6): 061101）都是采用高纯度氮化物粉体在高温下通过固相反应合成，要求2050℃的高温下，10个大气压的氮气压力，保温4个小时以上获得，粉体还要在保护环境中球磨粉碎由于高温产生的团聚，成本及其高昂，且颗粒尺寸控制困难。探索能够得到高纯度、粒径均匀可控、发光性能好的荧光粉且成本低的合成方法，对于这类新型材料的研究、应用都具有重要意义。 目前， AlN的合成方法主要有以下几种: 铝粉直接氮化法、碳热还原法、气相还原氮化法、裂解法、等离子体法、电弧熔炼法、自蔓延高温合成法、微波合成法，其中前两种方法已经应用于工业化大规模生产。比较而言，铝粉直接氮化法为强放热反应,反应不易控制，反应过程中放出的大量热易使铝形成融块，造成反应不完全，难以制备高纯度、细粒度的产品；碳热还原法制备的氮化铝粉末纯度高、性能稳定、粉末粒度细小均匀、成形和烧结性能良好，但是因为反应物中必须加入稍过量的碳以保证反应完全，这种方法难以避免碳的残留；而气相还原氮化法制得的AlN纯度高、粉末粒度细小均匀并且大大减少了碳的残留。而在制备氮化铝前驱体时溶胶-凝胶法又以成分易分布均匀、颗粒细小胜过固相混合法。我们首次利用柠檬酸做络合剂，通过溶胶凝胶法制备Eu2O3和Al2O3均匀混合的反应前驱体，结合气相还原氮化法的方法来合成AlN：Eu2+荧光粉，如下图。这种制备方法成本低，且具有很强的普适性，可应用于合成其他高纯氮化物应该材料。 该方法解决了生产氮化物荧光材料中需要高纯氮化物作为起始粉料成本高等劣势，利用价格低廉，原料易得的氧化物作为原料，合成出所需的氮化物荧光材料。而且此方法反应活性高，低温下得到颗粒大小均匀，发光稳定可控的发光材料，节约后处理成本。

最近以来，LED照明以其节能环保等优点，获得了大规模的应用。以氮化物结构陶瓷相关材料（如AlN，Si3N4）为寄出的氧氮化物荧光粉在保持了高温、化学和力学稳定性的基础上，还具有较为优异的光转换性能，赢得了越来越广泛的关注。其中， 有潜力应用在紫外激发的白光LED上的Eu2+掺杂AlN蓝色荧光粉不仅具有较高的光量子效率，而且与常用的热淬灭严重的BaMgAl10O17:Eu2+ (BAM)相比，具有很高的热稳定性。但是，目前报道的Eu2+掺杂AlN蓝色荧光粉的制备方法（如Dierre B, Yuan X L, Inoue K等， J. Am. Ceram Soc, 2009, 92 (6):1272-1275；Hirosaki N, Xie R J, Inoue K等，Appl. Phys. Lett. , 2007, 91(6): 061101）都是采用高纯度氮化物粉体在高温下通过固相反应合成，要求2050℃的高温下，10个大气压的氮气压力，保温4个小时以上获得，粉体还要在保护环境中球磨粉碎由于高温产生的团聚，成本及其高昂，且颗粒尺寸控制困难。探索能够得到高纯度、粒径均匀可控、发光性能好的荧光粉且成本低的合成方法，对于这类新型材料的研究、应用都具有重要意义。 目前， AlN的合成方法主要有以下几种: 铝粉直接氮化法、碳热还原法、气相还原氮化法、裂解法、等离子体法、电弧熔炼法、自蔓延高温合成法、微波合成法，其中前两种方法已经应用于工业化大规模生产。比较而言，铝粉直接氮化法为强放热反应,反应不易控制，反应过程中放出的大量热易使铝形成融块，造成反应不完全，难以制备高纯度、细粒度的产品；碳热还原法制备的氮化铝粉末纯度高、性能稳定、粉末粒度细小均匀、成形和烧结性能良好，但是因为反应物中必须加入稍过量的碳以保证反应完全，这种方法难以避免碳的残留；而气相还原氮化法制得的AlN纯度高、粉末粒度细小均匀并且大大减少了碳的残留。而在制备氮化铝前驱体时溶胶-凝胶法又以成分易分布均匀、颗粒细小胜过固相混合法。我们首次利用柠檬酸做络合剂，通过溶胶凝胶法制备Eu2O3和Al2O3均匀混合的反应前驱体，结合气相还原氮化法的方法来合成AlN：Eu2+荧光粉，如下图。这种制备方法成本低，且具有很强的普适性，可应用于合成其他高纯氮化物应该材料。 该方法解决了生产氮化物荧光材料中需要高纯氮化物作为起始粉料成本高等劣势，利用价格低廉，原料易得的氧化物作为原料，合成出所需的氮化物荧光材料。而且此方法反应活性高，低温下得到颗粒大小均匀，发光稳定可控的发光材料，节约后处理成本。

1.项目背景 该技术是在国家“863”项目研究的基础上展开的延伸应用开发，开发的白光LED用远程荧光材料可以有效地解决或改善白光LED存在的问题。远程荧光材料中的荧光粉远离芯片表面，即远离热源，减少现有封装工艺中荧光粉因长期受热导致光衰严重及其色偏移的问题；荧光粉均匀分布于高分子化合物基体中，避免荧光粉沉淀而引起的同一批次光源均匀性差的问题；在封装工艺中减掉了点胶和后续的补粉工艺，提高了产品的一致性和良品率，降低了产品的成本；采用集成封装光源模块，在成本上，与分立光源器件相比，集成封装光源模块在照明应用中可以节省器件封装成本、光引擎模组制作成本和二次配光成本。在相同功能的照明灯具系统中，总体可以降低10-20％左右的成本，这对于半导体照明的应用推广有着十分重大的意义。在性能上，通过合理地设计和预制透镜，集成封装光源模块可以有效地避免分立光源器件组合存在的点光、眩光等弊端，还可以通过加入适当的红色芯片组合，在不降低光源效率和寿命的前提下，有效地提高光源的显色性。在应用上，集成封装光源模块可以使照明灯具厂的安装生产更简单和方便。在生产上，现有的工艺技术和设备完全可以支持高良品率的集成封装光源模块的大规模制造。随着LED照明市场的拓展，灯具需求量在快速增长，完全可以根据不同灯具应用的需求，逐步形成系列集成封装光源模块主流产品，实现低成本、高品质的大规模生产。 2.关键技术 ①针对不同色温和不同显色指数产品，黄、红、绿等荧光粉的配粉技术； ②荧光粉在基体材料中的分散技术； ③远程荧光材料成型技术； ④远程荧光预制膜、透镜结构设计； ⑤芯片发射波长与远程荧光预制透镜匹配技术。 3.创新之处 ①根据芯片不同的发射波长，通过掺杂不同稀土材料调整荧光粉的激发峰值，提高荧光粉的量子效率； ②采用多色荧光粉混合，制成不同色温和显色指数的多色混合荧光粉； ③选择合适的荧光粉粒径及分散剂，使荧光粉在基体材料中均匀分散； ④设计远程荧光预制膜、透镜形状结构，提高出光效率、减少眩光； ⑤采用适合荧光粉及基材的加工工艺，保证荧光膜和透镜的透光率、均匀性达到优良品质； ⑥根据需要采用远程荧光技术制备不同色温、显指及光通量的荧光基板； ⑦采用远程荧光技术，使荧光粉远离芯片表面，减少光衰和色漂移； ⑧简化封装工艺流程，提高产品的颜色一致性和良品率，降低成本； ⑨将集成封装技术与远程荧光技术相结合，开发新型光源模组。

静电纺丝法制备的纳米纤维空气过滤材料，具有高拦截效率高透气性的特点，对0.3微米的颗粒物可以达到99%的拦截效率，同时空气阻力小于90Pa。另外采用静电纺丝技术可一步制备具有抗菌、防紫外、阻燃等功能的防水透气纳米纤维膜。 一、项目分类 显著效益成果转化 二、技术分析 静电纺丝法制备的纳米纤维空气过滤材料，具有高拦截效率高透气性的特点，对0.3微米的颗粒物可以达到99%的拦截效率，同时空气阻力小于90Pa。另外采用静电纺丝技术可一步制备具有抗菌、防紫外、阻燃等功能的防水透气纳米纤维膜。原料广泛（高聚物、生物降解聚合物、可回收材料），不含氟。该纳米纤维膜具有微多孔结构，孔径小于30nm，孔隙率70%以上，热熔胶贴合后的面料具有高耐水压，高透气性，柔软轻薄（<7g/m2）的特点，适用于户外运动服装、汽车内饰及帐篷布等，可替代Gore-tex，完全无氟防水。耐水压可达10000mmH2O，透湿度10000g/m2/24h，透气性0.3cm3/cm2/s，真正实现防水面料的“可呼吸”。

本发明提供一种荧光探针分子BODIPY?DS，该荧光探针分子BODIPY?DS包含共轭氟硼二吡咯的双芳基磺酸酯结构。本发明还提供了该荧光探针分子BODIPY?DS的制备方法和应用。本发明的近红外波段反应型生物硫醇双光子荧光探针由氟硼二吡咯共轭芳基酚与2,4?二硝基苯磺酰氯反应制得的荧光分子，通过生物硫醇诱导的芳香亲核取代反应脱去其双芳基磺酸酯结构可灵敏调控探针分子的双光子荧光发射性能，其灵敏度高、选择性强、生物相容性好，可作为性能优异的近红外波段反应型生物硫醇双光子荧光探针，在近红外波段荧光成像、荧光传感、生物荧光分析、荧光标记、内源性及外源性生物硫醇检测方面具有广泛应用。

本发明公开了一种测量大气水 Raman 谱和气溶胶荧光谱的激光雷达系统。该系统由发射单元、光 学接收与信号检测单元和控制单元组成。发射单元采用种子注入的固体激光器输出极窄线宽的 354.8nm 紫外激光并导向天顶;光学接收与信号检测单元收集来自大气物质的后向散射光，对 354.8nm 附近光产 生优于 15 个数量级的抑制，并以 0.8nm 的谱精度分辨与记录 393.0-424.0nm 谱带范围信号光;控制单元 保障整个雷达系统有序工作。在波长 354.8nm 紫外激光辐射下，气态、液态和固态水的振转 Raman 谱 区依次对应 395-409nm、396-410nm 和 401-418nm 范围。本发明可同时记录由三相态水产生的 Raman 谱 和由气溶胶粒子产生的荧光谱，实现对大气水和气溶胶等物质的同时探测。

本发明提出一种聚集增强发光效率的NIR‑II荧光J‑聚集体及其应用。AS5Br(δ)能够在水介质中轻松形成J‑聚集体，无需复杂的制备过程且具有聚集诱导荧光效率增强特性。经过转化成为J‑聚集体纳米粒子AS5Br(δ)NPs后，实现了迄今为止报道的NIR‑II荧光J‑聚集体中量子产率最高的记录，NIR‑II荧光量子产率达到5.2%。AS5Br(δ)NPs的荧光量子产率甚至超过了AS5Br(δ)在最佳溶剂中的荧光量子产率，克服了将NIR‑II荧光J‑聚集体转化为生物相容性纳米粒子面临的难题，在小鼠的血管和肿瘤部位进行NIR‑II成像以及肿瘤切除实验中，展现了其作为超亮NIR‑II荧光团的潜力。

电能供暖具有便捷性、安全性和低碳性等特点，电能供暖设备具有广阔的市场空间。本发明可在不工作时将进行折叠收起，以显著节省供暖装置的占用空间；本发明能够实现模块化组装，设备检修和更换非常方便；本发明携带方便，可用于室内外多种场合。