稀土长余辉材料因其独特的光捕获与延时释放特性，在高端防伪、生物医学成像和智能光电传感等领域展现出革命性应用潜力。这类材料在激发光撤除后仍能维持数小时至数天的持续发光特性，不仅为无源自供能照明系统提供了创新设计思路，更在智能显示和防伪识别等场景中开辟了全新解决方案。然而，传统稀土长余辉体系受限于固有材料特性，长期面临多重技术瓶颈：其刚性晶格结构与柔性基底存在显著界面失配，导致难以通过溶液法构建复杂三维结构；受限于电子跃迁能级限制，现有体系普遍存在发射光谱单一、色域调控困难等问题，难以满足全彩显示需求；材料表面缺陷态易受环境湿度、温度波动影响，造成发光猝灭现象频发，严重制约其在户外极端环境中的实际应用。虽然近年来通过多组分掺杂和核壳结构设计实现了余辉时长与强度的显著提升，但如何协同优化材料的机械柔韧性、多色系发光性能及环境耐受性等相互制约的参数指标，并建立与之匹配的柔性器件规模化制备工艺，仍是制约该领域产业化发展的关键科学瓶颈。

近日，扬州大学庞欢、特聘教授田甜团队和中山大学陈钰欣老师开发了一种基于静电纺丝技术的多组分协同策略，突破传统无机材料体系限制，将静电纺丝技术与功能材料复合策略相结合，以柔性高分子材料聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）为柔性基底，通过精确调控红、绿、蓝三色稀土荧光粉（(Sr_0.75Ca_0.25)S:Eu²⁺、SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺及Sr₂MgSi₂O₇:Eu²⁺,Dy³⁺）与ZnS的空间分布与界面相互作用，成功制备出面积达0.4米×3米的多色长余辉薄膜（RMAF）,从而实现了长余辉全彩显示，并开拓了柔性余晖膜在照明、农业、显示等多方面的应用。相关研究以“Multicolor Rare-Earth Film with Ultra-Long Afterglow for Diverse Energy-Saving Applications”为题，发表于材料科学顶级期刊Advanced Materials上，论文第一作者为林欣怡和韩慧萱。

本研究中，利用PVDF-HFP提高了TAP的溶解性与分散性，同时有效抑制了光致发光的自吸收效应。进一步引入ZnS构筑的光子循环网络，使RMAF的余辉时间由原先的12小时延长至30小时以上，并实现了68.8%的光致发光量子效率（PLQY）。该RMAF材料具有优异的性价比与环境稳定性，在大气环境中可持续发光达1491天。值得注意的是，基于稀土离子的多模式发光特性及PVDF-HFP的本征介电性，RMAF同步具备热激活发光与光电流响应能力，这为其在智能纺织品显示与自适应照明系统的应用奠定了基础。该材料不仅实现了多色发光与超长余辉性能的协同优化，余辉时间突破30小时，同时还展现出优异的光热响应特性与复杂环境适应性，在夜间应急标识、智能农业光调控等场景中具有重要应用价值。

文章信息：Xinyi Lin^#, Huixuan Han^#, Meifang Yang, Zongxuan Yuan, Zihao Chen, Wen-Guang Li, Songtao Zhang, Yu-Xin Chen*, Tian Tian*, Huan Pang*. Multicolor rare-earth film with ultra-long afterglow for diverse energy-saving applications. Advanced Materials 2025. DOI: 10.1002/adma.202417420

IF=27.4

论文链接：

https://doi.org/10.1002/adma.202417420