Ce3+-Cr3+共掺杂BaLu2SiAl4O12荧光粉的能量转移策略：增强近红外发射以促进植物生长与夜视应用

本文通过Ce3+-Cr3+共掺杂策略，在石榴石结构BaLu2SiAl4O12（BLSA）中实现高效能量转移，将Cr3+的深红-近红外（NIR）发射外量子效率从12.5%提升至48.6%。该材料可精准匹配光敏色素Pr/Pfr吸收谱（660/730 nm），为植物补光与夜视设备提供新型解决方案。

　　

Highlight

光敏色素Pr和Pfr是植物生长与光合作用的核心，其分别特异性吸收660 nm深红光与730 nm近红外（NIR）光。本研究通过Ce³⁺-Cr³⁺能量转移策略，显著提升BaLu_2–xSiAl_4–yO₁₂（BLSA）中深红至NIR光的发射效率。

Morphology and structure

图1(a)显示BLSA:0.1Ce³⁺,yCr³⁺的XRD图谱与标准卡片（PDF#73-1368）高度匹配。通过Rietveld精修确认晶体结构可靠性（R_wp=5.13%，χ2=2.187），Ce³⁺和Cr³⁺成功占据Lu³⁺和Al³⁺位点。

Conclusions

BLSA:0.1Ce³⁺,0.03Cr³⁺通过偶极-偶极相互作用（Dexter公式建模）实现高效能量转移，其NIR发射与光敏色素吸收谱完美匹配，在植物工厂和生物成像领域展现双重应用潜力。