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稀土是化学周期表中镧系元素和钪、钇共十七种金属元素的总称。稀土离子发光源自f-f组态之内或f-d组态之间的电子辐射跃迁。稀土离子丰富的4f能级和独特的4f跃迁特性，使稀土发光可以覆盖紫外到红外波段，可以实现上转换、量子剪裁、长余辉发光等特殊的发光现象。因激发方式不同，稀土发光还可分为光致发光(photoluminescence）、阴极射线发光(cathodluminescence）、电致发光(electroluminescence）、放射发光(radiation luminescence）、X射线发光(X-ray luminescence）、力致发光（mechanoluminescence）等多种发光方式。稀土发光材料已广泛应用在显示、显像、新光源、X射线增光屏、生物成像等多个领域。
课题组一直致力于稀土发光材料研发，其中以余辉可控发光材料为代表的新型稀土发光材料不仅解决了交流LED电流波动导致的频闪、寿命短等问题，还打破了国外的技术垄断，使中国成为世界上唯一掌握通过稀土荧光粉生产低频闪交流LED产品的国家。目前所研发的稀土发光材料在交流LED光源，健康照明，植物照明等多个领域获得了开创性的应用。相关成果入选”2013年中国稀土十大科技新闻”；2012年英国工程技术学会（IET）”能源创新”和”建筑环境”两项提名奖；2013年度”金袋鼠”世界创新奖；2016年度吉林省技术发明奖一等奖；2017年国家科学进步奖二等奖。
传统无机着色剂多含有铅、镉、铬等有毒有害元素，对生态环境和人类健康有着很大的危害。稀土着色剂具有耐侯性好、无毒环保、色彩鲜艳、遮盖力强等优点，是一种高性能环保着色剂材料。稀土着色剂适用于塑料、塑胶、油漆、油墨、皮革等诸多领域，预计市场需求可达百亿元人民币。由于可以替代目前大量使用的含镉、铅的重金属颜料等不能达到环保要求的着色剂，稀土着色剂被列入由科技部工信部和环保部在2016年联合颁布的《国家鼓励发展的有毒有害原料产品替代品名录》。传统稀土硫化物着色剂的合成是在管式炉内以硫化氢为硫化剂在高温下反应，工艺复杂、危害度大、成本高，不能大规模生产，极大限制了稀土硫化物着色剂的推广使用。
本课题组致力于新型稀土着色剂的研发与工业化。目前已经建立了不使用硫化氢等危险气体，产量高，操作简单，安全可靠的中试生产线。产品使用北方地区稀土库存积压严重的高丰度的镧、铈元素为原料，满足国家稀土资源平衡利用和替代有毒有害产品重大需求，对高附加值稀土新材料应用具有重大意义。相关成果入选“2017年中国稀土十大科技新闻”。
稀土发光传感材料与技术在航空、航天及先进制造等诸多领域有不可替代的应用。该技术利用稀土离子发光光谱与温度、压力等环境场的关系来进行传感与探测；从而具有光谱分析所具备的高选择性、高灵敏性、响应速率快、非接触、全表面测量等优势。相关研究成果已经应用于风洞温度测量，航空发动机、燃气轮机等高温部件温度传感及指示。满足了我国先进装备制造领域对特种传感材料和技术的迫切需求。
中国空气动力研究与发展中心超高声速空气动力研究所利用以稀土发光传感材料为核心的磷光热图技术在φ0.6米激波风洞顺利完成某型号测热试验，得到了不同状态下模型表面的大面积热流分布特征，与预期设想一致。标志着中国首次将以磷光热图技术作为主要测试手段成功应用于型号试验，满足了国防的重大需求，这也是稀土发光传感材料在国防应用中的一个成功案例。稀土发光传感材料和技术相关成果曾入选“2012年中国稀土十大科技新闻”、军队科技进步三等奖、2018年首届“率先杯”未来技术创新大赛优胜奖。
