氟基晶格在减少稀土发光材料中的声子诱导猝灭具有显著效果，但由于稀土元素与氧之间的强亲和力，氟基稀土化合物的合成必须在无水条件下进行，且大多数已报道氟桥连稀土团簇在空气中无法稳定存在。
针对上述问题，西安交通大学前沿院郑彦臻教授课题组在前期工作的基础上，利用双齿螯合配体特戊酸和三齿螯合配体三乙醇胺来增加团簇的核数和稳定性。通过采用“混合配体”策略成功合成了一类空气和热稳定的氟桥连发光稀土团簇。其中，EuFC-16和TbFC-16的热分解温度分别高达435 °C和475 °C。此外，两种团簇具有高的发光效率，EuFC-16和TbFC-16的光致发光量子产率分别为87.7 %和99.0 %。原位变温红外/拉曼/发射光谱分析结果表明EuFC-16和TbFC-16在加热过程中表现出优异的结构稳定性、抗热猝灭性及色度稳定性。因此，该类团簇有望应用于荧光粉转换发光二极管（pc-LED）器件。相较于商业荧光粉，该类团簇作为发光涂层在LED器件中具有诸多优势。此类团簇能够以任意比例溶解于紫外固化胶中，并与蓝色荧光粉BAM:Eu2+混合，实现从品红色、天蓝色、柳叶绿到象牙色，再到纯白色的调节；其中，白光LED的色温可调范围在3496 K至6507 K之间，能够满足不同环境的照明需求。当EuFC-16:TbFC-16:BAM:Eu2+的比例为1:1:0.1时，白光LED的显色指数Ra和R9分别为89和73，达到通用照明LED产品在显色度上的使用标准。此外，防水模拟测试还表明这些LED器件在户外照明方面的潜在应用，即使在恶劣的天气条件下也能保持高的发光亮度和色度稳定性。
本工作首次将稀土团簇用于pc-LED照明研究，由于氟桥连稀土团簇优异的光学性能、结构稳定性和溶解度，相信本研究不仅为高质量和多功能发光材料提供了新的方向，也为LED用荧光粉提供了一种全新的选择。这一成果发表在国际材料领域权威期刊《先进材料》（Advanced Materials）上。西安交通大学前沿院博士生何剑月为本论文第一作者，郑彦臻教授为本论文通讯作者，西安交通大学前沿院为本论文第一通讯单位。该工作该研究得到了国家自然科学基金、高校引进学科人才计划、西安交通大学第一附属医院医工交叉项目、陕西省青年拔尖人才专项支持计划、陕西省重点科技创新团队、电气绝缘与电力设备国家重点实验室、西安市科技局重点实验室建设计划、基本科研业务费专项资金和陕西省秦创原“科学家工程师”团队建设项目及分析测试共享中心等的支持。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202406882
郑彦臻教授课题组主页：https://gr.xjtu.edu.cn/en/web/zheng.yanzhen/home
