发光材料在显示、照明、传感等现代科技领域起到了越来越重要的作用。然而，温度升高引发的热淬灭极大的限制了发光材料的应用范围和性能。近日，香港城市大学的王锋教授团队设计并实现了一种发光亮度随温度升高而增强的体系，提出了利用材料的负热膨胀特性对抗热淬灭的新路径。
   
该团队以具有较大负热膨胀系数的Yb2W3O12为基质，利用掺杂的三价稀土离子如Er3+、Tm3+、Ho3+作为发光中心，采用常规固相法制备出需要的荧光粉。通过原位变温XRD和光谱测试，证明此负热膨胀材料在温度升高后发光强度显著增强。另外，循环测试表明样品的发光强度随温度变化具有非常好的可重复性。对照实验和寿命测试都证明，热增强的上转换发光来源于升温过程中的晶格收缩和畸变导致的激活剂离子对激发光能量接收效率的提高。
   
该工作还对热增强发光材料的应用进行了有益的尝试。将热增强发光材料和传统的热淬灭材料简单混合后，样品的温度传感灵敏度得到了很大的提高。同时，将热发光增强材料与传统热淬灭材料在空间上分列排布，可直接观察到相对发光亮度随温度的变化。
   
这项工作不仅为负热膨胀材料拓展了新的应用范围，还开创了一条对抗热淬灭的新路径。相关工作发表于Angew. Chem. Int. Ed.。文章的第一作者是香港城市大学访学学者、江苏理工学院副教授邹华，以及香港城市大学博士研究生杨雪清和博士后陈冰。
 

来源：x-mol.com