油酸钝化工程实现湿度稳定的SrLaZnO3.5:Sm3+红光荧光粉及其在高性能白光LED与三级细节指纹显影中的应用

本研究通过油酸（OA）疏水涂层技术显著提升SrLaZnO3.5:Sm3+荧光粉的湿稳定性，其在406 nm近紫外光激发下呈现99.8%色纯度红光发射，热淬灭激活能为0.21 eV。改性后样品在水中浸泡360分钟仍保持86.3%发光强度，成功应用于高显色指数（CRI 93）、低色温（CCT 3384 K）暖白光LED，并实现多色基底上I-III级指纹脊线细节的高对比度显影。

　　

亮点

通过油酸（OA）钝化工程成功构建疏水保护层，将SrLaZnO_3.5:Sm³⁺荧光粉从亲水性转变为疏水性，显著提升其在高湿环境下的稳定性。在406 nm近紫外光激发下，该材料呈现Sm³⁺离子特征发射峰（⁴G_5/2 → ⁶H_M/2跃迁，M=5,7,9,11），当Sm³⁺掺杂浓度超过2 mol%时因偶极-偶极相互作用发生浓度淬灭。其窄带发射特性实现99.8%的超高色纯度，在300–480 K温度范围内表现出卓越的热稳定性（激活能0.21 eV）。OA改性样品在水中浸泡360分钟后仍维持86.3%的初始发光强度。应用于白光LED时产生暖白光（CRI=93, CCT=3384 K），并在多色基底上实现包含三级细节的指纹可视化突破。

结论

本研究通过高温固相法成功合成Sm³⁺掺杂SrLaZnO_3.5荧光粉（1–30 mol%），并采用OA表面修饰策略显著提升其耐湿性。XRD图谱证实材料具有高相纯度，颗粒粒径主要小于10 μm。在406 nm激发下，2 mol% Sm³⁺掺杂样品在605 nm处呈现最强发射峰（4f-4f跃迁）。该工作为白光LED和指纹检测用发光材料的优化与应用提供了新思路。