沸石可使下一代LED照明更便宜、更有效

来自鲁汶大学，斯特拉斯堡大学和法国国家科研中心的研究人员发现了一种新的荧光粉，可使下一代的荧光灯和LED照明更便宜和更有效。该小组利用了高发光的银原子簇和沸石类矿物的多孔构架。

银簇由少量的银原子组成，具有显着的光学性质。然而目前的应用很有限，因为银簇往往聚集成较大的颗粒，从而失去了令人关注的光学性能。

教授霍夫肯和他的团队从分子成像和光电单元中发现了一种方法能让银簇分开插入到沸石的多孔结构中。研究结果表明，稳定的银簇能保持其独特的光学性能。

沸石类矿物可在自然界中发现，也可工业合成。这种矿物有非常明晰的构架。它们通常用于家用和工业应用，如洗衣粉和水处理。

Maarten Roeffaers教授从表面化学和催化作用的角度解释说：“沸石含有钠或钾离子。我们用离子交换来取代这些离子和银离子。为了获得我们想要的簇，我们用银离子加热沸石，使银离子自动成簇。

在Peter Lievens教授的固体物理和磁学实验室，研究人员使用先进的技术，检查了这些热处理银沸石的性能。他们发现银簇强烈影响沸石的结构，电子和光学性质。这就是他们如何发现，银团簇的形状对获得正确的荧光性质非常重要。

教授约翰·霍夫肯说：“银原子簇可以组装成不同的形状，如一条线或一个金字塔。金字塔形状正是我们所需要的，这样可以获得最佳的荧光性能。在沸石构架中加热银离子使它们形成这种形状。因为他们在沸石的牢笼里“被困”，他们只能形成多达四个银原子的金字塔。这正是在其中的银簇发射的最大量荧光的形状和大小，效能接近100%。”

这些研究结果对下一代荧光灯和LED照明和生物成像的发展有很大帮助。毕竟，新的荧光粉不仅可以发出大量的光，而且生产成本低。