掺杂Zn2+和Mn4+的K2LiB1–xB′xF6（其中B、B′=Al、Ga、In）荧光纳米粒子：对微LED颜色转换及防伪油墨的应用意义

《ACS Applied Nano Materials》：Zn2+- and Mn4+-Codoped K2LiB1–xB′xF6 (B, B′ = Al, Ga, In) Fluorescent Nanoparticles: Implications for Micro-LED Color Conversion and Anticounterfeiting Inks

制备高性能Mn?+掺杂氟化红磷光纳米颗粒及其应用研究。采用固体溶液工程与异价电荷补偿策略，通过HF辅助的配体辅助再沉淀法调控粒子尺寸至16.05 nm，优化发光性能达120%强度提升，IQE 40.01%，荧光寿命4.11 ms，兼具优异热稳定性和抗湿性，适用于WLED封装和防伪墨水。

　　

为了解决Mn⁴⁺掺杂氟化物红色荧光体在纳米化过程中存在的颗粒尺寸不均匀、团聚、发光效率低以及稳定性差等问题，本研究结合了固溶体工程和异价电荷补偿技术，制备了高性能的K₂LiB_1–xB′_xF₆:Mn⁴⁺（其中B、B′可为Al、Ga、In）纳米颗粒（FNPs）。采用无HF共沉淀法制备固溶体基质，随后通过配体辅助重沉淀步骤（加入少量HF以溶解K₂MnF₆），使Mn⁴⁺快速均匀地掺入基质中，从而将颗粒尺寸从33.32纳米降至16.05纳米，并通过调节油酸（OA）与油胺（OAm）配体的体积比提高了颗粒的分散性。通过逐步掺入Al³⁺、Ga³⁺和In³⁺，揭示了晶格畸变和局部晶体场对发光的影响机制；在特定的固溶体比例下获得了最佳的发光强度，同时发射峰从636纳米蓝移至632纳米。Zn²⁺的共掺杂使0.9% Mn⁴⁺掺杂样品的发光强度提高了120%，内部量子效率（IQE）提升至40.01%，荧光寿命延长至4.11毫秒。这些FNPs具有良好的热稳定性（在150°C下保留率为56%）和防潮性能（在水中浸泡240小时后仍保留85%的发光性能）。封装后的白光发光二极管（WLED）具有20.54流明/瓦（lm W^–1）的发光效率；该荧光墨水在紫外光激发下可实现红-绿防伪显示，为高端显示和照明领域（尤其是微LED颜色转换层、WLED封装以及防伪/加密墨水）的应用提供了重要启示。