拟提名2022年度重庆市科学技术奖公示材料
一、 项目名称
高稳定性锰掺杂发光材料的构建、光谱调制及其植物靶向补光作用
二、 申报类别、等级
重庆市自然科学奖二等奖
三、 完成单位
重庆科技学院 重庆文理学院 西南大学
四、 主要完成人情况
1.韩涛：负责规划总体方案、制定技术路线和协调项目顺利完成，在该项目研究中投入的工作量占本人总工作量的80%。对科学发现点1-4均有主要贡献，代表性论文1-5的通讯作者，代表性论文5的第一作者，8项授权发明专利的第一完成人。
2.凌丽俐：负责植物光生理学方面的研究，在该项目研究中投入的工作量占本人总工作量的70%。对科学发现点3和4有主要贡献，代表性论文5的通讯作者。
3.彭玲玲：负责锰掺杂发光材料的化学合成和性能表征，在该项目研究中投入的工作量占本人总工作量的60%。对科学发现点1-3均有贡献，代表性论文1、2、3、5的作者之一，5项授权发明专利的第一完成人。
4.郎天春：负责锰掺杂发光材料的稳定性和光谱调制研究，在该项目研究中投入的工作量占本人总工作量的50%。对科学发现点1-4均有贡献，代表性论文2的第一作者，代表性论文1、3、4的作者之一。
4.房双强：负责匹配叶绿素、光敏色素等植物光受体的锰掺杂发光材料的设计与研发，在该项目研究中投入的工作量占本人总工作量的40%。对科学发现点1-3均有贡献，代表性论文1和3的第一作者，代表性论文2、4的作者之一。
五、 项目简介（300字内为宜，包含项目主要技术内容、创新点、授权专利情况、技术经济指标、应用及效益情况等）
锰离子是最重要的“非稀土”激活剂离子之一，在氧化物、氟化物以及钙钛矿基质中，均产生高效的红光到远红光波段发射，可以有效匹配叶绿素、光敏色素等植物光受体。本项目针对现有匹配植物光受体的锰离子掺杂的发光材料稳定性、光谱调制、靶向补光作用三个关键问题，在国家自然科学基金、重庆英才计划等支持下，历时8年理论研究，取得系统性、原创性成果。
（1）提出了离子置换转相的方法与理论，解析了晶相演变机理，构建具有高热稳定性和防水性的锰掺杂发光材料，突破了离子晶体发光材料的热稳定性和环境稳定性问题。
（2）发展了锰离子的晶格占位调控策略，揭示了锰离子选择性晶格占位对发光材料的光谱影响的规律，实现了发光材料在红光区、红外区的多波段发射和400 nm超宽范围的光谱调制，以匹配植物补光的需求。
（3）提出了针对植物光受体进行靶向补光的相关理论，建立了以材料发射光谱与光受体吸收光谱相似度为依据的靶向补光评估方法，进而设计与研发了与叶绿素吸收光谱似度达到90.64%和与光敏色素Pfr的吸收峰完美重合而与Pr的吸收光谱仅有14%的重叠的靶向补光发光材料，通过光谱调制，实现了靶向补光作用。
（4）构建了植物靶向补光的装置以及植物的光形态建成为指标的评价方法，通过生菜、小白菜等植物的靶向补光效果，证明了植物靶向补光理论的合理性，为提高植物光合作用，促进植物生长发育，开发节能、环保、高效人工光源的开发提供科学依据。
在Chemical Engineering Journal等期刊发表的20篇SCI论文，被Progress in Materials Science、Advanced Functional Materials和Trends in Biotechnology等顶级期刊进行重点引用论证，并获得多位海内外著名学者的正面评价。5篇代表性论文总他引次数1259次（Scopus检索），单篇最高他引次数1083次（Scopus检索），其中SCI他引217次，1篇入选ESI前1%高引论文。
六、 主要知识产权目录
序号 |
论文、专著名称/刊名/作者 |
影响 因子 |
年卷页码 （xx 年xx 卷-xx 页） |
发表时间 年 月 日 |
是否国内完成 |
通讯作者 |
第一作者 |
SCI 他引次数 |
他引总次数 |
1 |
Zero-thermal-quenching of Mn4+ far-red-emitting in LaAlO3 perovskite phosphor via energy compensation of electrons' traps/ Chemical Engineering Journal/Shuangqiang Fang, Tianchun Lang, Tao Han, Jinyu Wang, Jiayao Yang, Shixiu Cao, Lingling Peng, Bitao Liu, Alexey N. Yakovlev |
IF2020=13.273 |
2020年389卷124297页 |
2020-06-1 |
是 |
韩涛 |
房双强 |
77 |
86 |
2 |
Improved phase stability of the metastable K2GeF6:Mn4+ phosphors with high thermal stability and water-proof property by cation substitution/ Chemical Engineering Journal/Tianchun Lang, Tao Han, Shuangqiang Fang, Jinyu Wang, Shixiu Cao, Lingling Peng, Bitao Liu, Vladimir I. Korepanov, Aleksey N. Yakovlev |
IF2020=13.273 |
2020年380卷122429页 |
2020-1-15 |
是 |
韩涛 |
朗天春 |
41 |
47 |
3 |
A novel efficient single-phase dual-emission phosphor with high resemblance to the photosynthetic spectrum of chlorophyll A and B/Journal of Materials Chemistry C/ Shuangqiang Fang, Tianchun Lang, Tao Han, Mingsheng Cai, Shixiu Cao, Lingling Peng,a Bitao Liu, a Yang Zhong,b Alexey N. Yakovlev, Vladimir I. Korepanov |
IF2020=7.3932 |
2020年8卷 6245-6253页 |
2020-03-26 |
是 |
韩涛 |
房双强 |
19 |
21 |
4 |
Selectivity of Mn2+ ion occupancy and energy transfer of Ce3+ - Mn2+ ions in garnet solid solution/ Journal of Materials Chemistry C/ Mingsheng Cai, Shuangqiang Fang, Tao Han, Damir T. Valiev, Tianchun Lang, Yang Zhong, Cailun Wang, Alexey N. Yakovlev, Elena F. Polisadova |
IF2020=7.3932 |
2020年8卷 14507-14514页 |
2020-09-23 |
是 |
韩涛 |
蔡明圣 |
20 |
22 |
5 |
Improving "color rendering" of LED lighting for the growth of lettuce/ Scientific Reports/Tao Han, italiy Vaganov, Shixiu Cao, Qiang Li, Lili Ling, Xiaoyao Cheng, Lingling Peng, Congzhi Zhang, Alexey N. Yakovlev, Yang Zhong, Mingjing Tu |
IF2017=4.1222 |
2017年7卷45944页 |
2017-04-03 |
是 |
韩涛，凌丽俐 |
韩涛 |
60 |
1083 |
七、 需要说明的其它问题
无。
所徽“天圆地方”，反映中柑所人“壹志嘉树”，以推进柑桔科技进步、产业发展为立所根本之严谨风格和博大胸怀；核心的圆形简洁勾画出“柑桔”、形象反映出中柑所专注柑桔科研的行业特征；而围绕主体的弧线代表了科技，象征着中柑所人“修远求索”的治学态度，求真务实的科研精神；星形元素立意中柑所人志在建立一个“方圆”宇宙之间柑桔科研领域的一颗的明星，闪闪发光，惠泽全人类。
“壹志嘉树，修远求索”，分别选自中国历史上第一位伟大的爱国诗人屈原《橘颂》和《离骚》中的名句。这八个字是五十年来柑桔所人传承积淀下来的优良传统、精神风貌及办所理念的高度浓缩和凝炼提升，并与中国数千年博大精深的文化底蕴和人文精神相互交融辉映，寓意深远 ...