碳点/纤维素构建多色余辉气凝胶

以柠檬酸为碳源,采用一步水热法制备了柠檬酸碳点(CDs)。将CDs掺杂到纤维素纳米纤维(CNF)中,经过物理交联后,制得磷光CDs@CNF气凝胶,以CDs作为供体和罗丹明B(RhB)作为受体,通过三重态到单重态磷光能量转移(TS-FRET)策略制备出红色余辉CDs-RhB@CNF气凝胶。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、稳态/瞬态荧光光谱和国际照明委员会(CIE)色度图对气凝胶光物理性能和微观形貌表征分析,结果显示:CDs@CNF在535 nm处的磷光寿命为144.88 ms,CDs均匀分布在CNF气凝胶中,气凝胶呈蜂窝状多孔结构;CDs-RhB@CNF气凝胶在600 nm处的磷光寿命为102.49 ms,Forster转移效率可达65.9%;掺杂罗丹明6G(Rh6G)和罗丹明123(Rh123)的荧光染料获得了具有黄色余辉发射的CDs-Rh6G@CNF及CDs-Rh123@CNF气凝胶;进一步将负载气凝胶的磷光纸应用于美观折纸和高级防伪领域,扩展了以天然生物质制备多色余辉材料的策略及应用领域。

钙掺杂自激活锗酸锌长余辉材料的多色余辉及动态防伪应用

长余辉材料在安全指示、防伪和生物成像等领域具有广泛应用前景,但其缺陷调控及余辉机理尚不清晰。自激活长余辉材料以其物质组成及晶体结构简单,便于研究余辉机理而受到关注。本研究以自激活长余辉材料锗酸锌为基质,采用高温固相反应合成得到了一系列钙掺杂的长余辉材料Zn_(2–x)Ca_(x)GeO_(4)(x=0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5)。实验表明,在锗酸锌中掺杂钙元素后,使用376 nm紫外光激发时,观察到锗酸锌基质样品的黄色发光峰;同时在267 nm激发下,Zn_(1.5)Ca_(0.5)GeO_(4)荧光强度增强了6.2倍。从余辉光谱和余辉衰减曲线上看,Zn_(1.5)Ca_(0.5)GeO_(4)初始余辉强度增强了25.1倍;并且在所考察的300 s余辉时间里,与锗酸锌相比,Zn_(1.5)Ca_(0.5)GeO_(4)保持了近5倍的余辉强度。进一步热释曲线表征显示,材料主要陷阱的深度在0.7 eV左右;加入合适浓度的Ca^(2+)后,其热释峰显著变强,表明钙掺杂后陷阱密度显著增加。最后利用不同发射波长的余辉衰减差别,实现了“花朵”颜色的动态变化,表明所得材料在动态防伪领域具有一定应用前景。