蓝光-近红外能量转移材料在室内农业与高温发光测温中的双功能应用研究

这篇研究报道了一种基于Mg2Al4Si5O18铝硅酸盐基质的新型Ce3+/Cr3+共掺杂荧光材料，通过溶胶-凝胶法合成。该材料通过高效的Ce3+→Cr3+能量转移机制（效率达54%），将宽带蓝光发射（5d→4f）转化为窄带红/近红外发射（2E→4A2），完美匹配植物光受体（叶绿素、类胡萝卜素、光敏色素）吸收谱。同时具备0.51%·K?1的高温发光测温灵敏度，为精准农业提供光-热协同调控解决方案。

　　

亮点

我们开发了一种基于Mg₂Al₄Si₅O₁₈: Ce³⁺, Cr³⁺的双功能发光材料，其独特的蓝光-近红外能量转移特性（就像植物界的"光合翻译官"），既能精准匹配叶绿素a/b（Chl a/b）和光敏色素（P_R/P_FR）的吸收需求，又能实时监测叶片温度——堪称现代农业的"光热双控智能管家"。

结论

通过溶胶-凝胶法成功合成的Ce³⁺/Cr³⁺共掺杂铝硅酸盐材料，展现出"一石二鸟"的卓越性能：作为植物照明界的"光谱魔术师"，其54%的能量转移效率和41%的量子产率可定制光合光谱；同时作为高温环境的"光学温度计"，基于发射强度比（0.51%·K^?1）和寿命（0.97%·K^?1）的双重测温策略，为封闭式农业系统提供了非接触式热监控新范式。

第二个结论

该研究首次在单一基质中实现了植物光生物学需求与热力学监测的完美融合，这种"发光材料界的瑞士军刀"为未来智能温室提供了从光子管理到温度反馈的全链条解决方案，标志着农业光电子材料进入多功能集成新时代。