近日，海南大学物理与光电工程学院王威、邹华等研究人员联合中国地质大学（武汉）教授李国岗团队，系统梳理表面改性无机发光材料的设计原理、性能优化机制及应用拓展，提出从“材料修饰”到“功能定制”的设计理念。综述文章发表在《化学学会评论》上。
无机发光材料在固态照明、生物成像等领域应用广泛，但存在发光效率、稳定性及生物相容性等瓶颈问题。表面改性技术通过在材料表面构建功能涂层，无需改变核心晶体结构即可实现性能跃升。
研究团队整合近二十年相关成果，建立表面化学、颗粒尺寸、应用场景三维耦合的设计准则，系统阐述了无机、有机及杂化三类涂层的设计原理与制备方法，为不同类型发光材料的性能调控提供了理论依据。
通过缺陷钝化、能量转移优化、物理屏障构建等途径，表面修饰可使上转换材料发光强度提升2至2100倍，使氟化物红光材料在85摄氏度、85%相对湿度环境下保持98.9%的量子效率，提高注入细胞内材料的生物相容性并使细胞存活率达到80%至90%；在照明领域，表面修饰的荧光粉在固态照明中可使发光二极管器件效率提升至162流明每瓦，介孔二氧化硅、聚多巴胺等涂层修饰的材料可实现深层组织成像与靶向药物递送协同，核壳结构还可优化植物光合作用光谱。
王威表示，梯度掺杂、缓冲层设计、原子层沉积工艺优化及生物基涂层开发等策略未来有望进一步突破技术瓶颈，推动表面改性发光材料在高端光电器件、精准医疗和可持续农业中的实际应用。
相关论文信息：https://doi.org/10.1039/D5CS00810G
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