Blogi

Uuenduslik haruldaste muldmetallide fluoriidil{0}}põhine komposiit-aerogeel: elastsuse, hüdrofoobsuse ja suurepäraste luminestsentsomaduste ühendamine

Oct 31, 2025 Jäta sõnum

Haruldased muldmetallid fluoriidid on oma ainulaadsete füüsikalis-keemiliste omaduste tõttu muutunud oluliseks maatriksiks üles/alla konversiooni luminestsentsmaterjalide valmistamisel. Traditsioonilised haruldaste muldmetallide fluoriidi luminestseeruvad materjalid on aga altid hügroskoopsusele, mis mõjutab nende luminestsentsvõimet. Selle probleemi lahendamiseks kasutavad teadlased sageli oma pindade muutmiseks ränidioksiidi (SiO₂) katteid, suurendades materjalide hüdrofoobsust ja stabiilsust. Sellele toetudes pakub käesolev uuring uuenduslikku strateegiat uudse haruldaste muldmetallide fluoriidil{3}} põhineva linditaolise struktuuriga aerogeeli (YF₃:Yb³⁺,Er³⁺@SiO₂) valmistamiseks üheteljelise elektroketruse, happe{5}}aluselise{6} külmutamise{6} abil. Sellel materjalil ei ole mitte ainult suurepärased luminestsentsomadused, vaid see ühendab endas ka elastsuse ja hüdrofoobsuse, pakkudes uusi teadmisi optiliste funktsionaalsete materjalide kujundamisel.

Selle uuringuga konstrueeriti edukalt uudne haruldaste muldmetallide fluoriidil{1}} põhinev komposiit aerogeel-YF₃:10%Yb³⁺,1%Er³⁺@15%SiO₂ lint-nagu nanoribbon aerogeel (BIBSN aerogeel). See materjal valmistati üheteljelise elektriketruse ja ühe-tiigli fluorimiskaltsineerimisprotsessiga. Katsetulemused näitavad, et YF3:10%Yb3⁺,1%Er3⁺@15%SiO2BIBSN näitab tugevat rohelist üleskonversiooniluminestsentsi 980 nm ergastuse korral. Lisaks säilitab see aerogeel suurepärase elastsuse pärast mitut kokkusurumise{15}}vabastustsüklit 200 g rõhul ja on hea hüdrofoobsusega, vee kokkupuutenurgaga ligikaudu 120,71 kraadi. Sellel uudsel aerogeelimaterjalil, mis ühendab endas luminestsentsi, elastsuse ja hüdrofoobsuse, on laialdased kasutusvõimalused sellistes valdkondades nagu tahkisvalgustus, biopildistamine, võltsimisvastane{20}}ja optiline tuvastamine. Uuringus uuriti täiendavalt materjali struktuuriomadusi, luminestsentsomadusi, elastsust ja hüdrofoobseid omadusi, paljastades seose selle ainulaadse linditaolise struktuuri ja suurepäraste multifunktsionaalsete omaduste vahel.

Selle uuringu järeldused näitavad, et YF₃:10%Yb³⁺,1%Er³⁺@15%SiO₂ lint-nanolindilaadne aerogeel, mis on valmistatud üheteljelise elektroketruse ja happe{4}}kaksalusega{5}}katalüütilise külmutamise, kuid mitte ainult haruldaste muldmetallide elementide suurepäraseid omadusi. Sellel on ainulaadsed struktuurilised eelised, mis võimaldab integreerida multifunktsionaalseid omadusi. See uudne aerogeelimaterjalide valmistamise strateegia pakub odavat ja lihtsat lähenemisviisi elastsete omadustega multifunktsionaalsete luminestseeruvate aerogeelide kujundamiseks ning eeldatavasti soodustab optiliste funktsionaalsete materjalide praktilist rakendamist rohkemates valdkondades.

Küsi pakkumist