近日，海南大学物理与光电工程学院王威、邹华等研究人员联合中国地质大学（武汉）李国岗教授团队在国际化学领域权威期刊Chemical Society Reviews发表题为“Progress of surface-modified inorganic phosphors for performance improvement: from methods to applications”的重要综述文章。该综述在无机发光材料领域系统梳理了材料表面修饰的结构设计、涂层技术、性能优化机制及应用拓展，提出“材料修饰”到“功能定制”的设计理念，为解决传统发光材料在发光效率、稳定性及生物相容性等方面的瓶颈问题提供了系统的理论指导。

一：构建表面改性策略的系统理论框架

文章围绕“如何通过表面修饰突破无机发光材料固有性能局限”这一核心问题，整合了近二十年来表面修饰领域的大量研究成果（图1），系统阐述了无机、有机及有机-无机杂化三类涂层的设计原理与制备方法。提出涂层材料选择需综合考虑基底的晶格能、表面活性位点、环境耐受性等因素，建立了表面化学，颗粒尺寸，应用场景三维耦合设计准则，为调控不同类型发光材料（氧化物、氮化物、硫化物、氟化物）性能及应用场景奠定了理论基础。

图1 表面修饰荧光粉的最新进展    

二：揭示表面修饰发光材料的性能优化机制

综述总结了表面修饰在材料发光效率提升、热稳定性增强、耐湿性改善及生物相容性实现等方面的多层次作用机制。研究发现，涂层通过缺陷钝化、能量转移优化、物理屏障构建等途径，可使上转换发光材料发光强度提升2-2100倍；使Mn4+激活氟化物材料在85 ℃、85%相对湿度环境下保持98.9%的量子效率；实现生物相容性使细胞存活率超过80-90%。文章指出，表面修饰后的发光材料兼具“性能增强”与“功能拓展”双重特性，在保持核心发光性能的基础上，可实现传感、靶向递送、光动力治疗等功能，凸显其“一材多用”的应用潜力。

三：拓展表面修饰荧光粉的跨领域应用前景

在总结现有研究基础上，团队系统展望了表面修饰荧光粉在固态照明、信息加密、生物成像、智能农业等领域的应用场景。针对固态照明领域，提出通过涂层可使LED器件发光效率提升至162 lm W-1；在生物医学领域，多孔二氧化硅（MSNs）、聚多巴胺（PDA）等涂层修饰的ZnGa2O4:Cr3+材料可实现深层组织成像与靶向药物递送的协同；在智能农业领域，CaS:Eu2+@CaZnOS等核壳结构可优化植物光合作用光谱。文章强调，在先进制造与健康科技快速发展的背景下，表面修饰荧光粉为低能耗照明、高安全加密、精准医疗等领域提供了新型功能材料解决方案。

表面修饰技术通过在发光材料表面构建功能涂层，无需改变核心晶体结构即可实现性能跃升，成为成本效益很高的优化策略。未来可通过梯度掺杂、缓冲层设计、原子层沉积工艺优化及生物基涂层开发等策略进一步突破瓶颈，推动表面改性发光材料在高端光电器件、精准医疗和可持续农业中的实际应用。本项工作通过对表面修饰技术的系统整合与前瞻性分析，为深入理解发光材料“结构、性能、应用”的协同作用提供了理论支点。

该论文第一作者为海南大学物理与光电工程学院博士生苏富燕，通讯作者有物理与光电工程学院王威/邹华、中国地质大学（武汉）魏忆/李国岗，同时海南大学本科生武飘洋、胡镇川同学参与了本项目研究。研究工作得到了国家自然科学基金、深圳市科技计划项目、海南省自然科学基金、海南大学启动基金、中国博士后科学基金等项目的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1039/D5CS00810G