Sintesi di nanoparticelle luminescenti persistenti per display riscrivibili e applicazioni di illuminazione

Riepilogo

Viene presentato un protocollo per la sintesi di nanomateriali luminescenti persistenti (PLNP) e le loro potenziali applicazioni in display riscrivibili e processi artistici utilizzando l'effetto afterglow sotto irradiazione di luce ultravioletta (365 nm).

Abstract

Le nanoparticelle luminescenti persistenti (PLNP) possiedono la capacità di mantenere una longevità estesa e un'emissione robusta anche dopo che l'eccitazione è cessata. I PLNP sono stati ampiamente utilizzati in vari settori, tra cui la visualizzazione delle informazioni, la crittografia dei dati, l'imaging biologico e la decorazione artistica con una luminosità sostenuta e vivida, offrendo possibilità illimitate per una varietà di tecnologie innovative e progetti artistici. Questo protocollo si concentra su una procedura sperimentale per la sintesi idrotermale di PLNP. La riuscita sintesi di nanomateriali luminescenti duraturi con Mn²⁺ o Cr³⁺ che fungono da centro luminescente in Zn₂GeO₄: Mn (ZGO: Mn) o ZnGa₂O₄: Cr evidenzia l'universalità di questo metodo sintetico. D'altra parte, le proprietà ottiche di ZGO: Mn possono essere modificate regolando il pH delle soluzioni precursori, dimostrando la sintonizzabilità del protocollo. Quando vengono caricati con ultravioletti (UV) a una lunghezza d'onda di 365 nm per 3 minuti e poi fermati, i PLNP mostrano la notevole capacità di generare bagliore residuo in modo efficiente e coerente, il che li rende ideali per realizzare display riscrivibili bidimensionali e opere d'arte tridimensionali trasparenti e luminose. Questo protocollo delineato in questo articolo fornisce un metodo fattibile per la sintesi di nanoparticelle luminescenti persistenti per ulteriori applicazioni di illuminazione e imaging, aprendo nuove prospettive per i campi della scienza e dell'arte.

Introduzione

La luminescenza persistente (PL) è un processo ottico unico in grado di immagazzinare energia dalla luce ultravioletta, dalla luce visibile, dai raggi X o da altre fonti di eccitazione e quindi rilasciarla sotto forma di emissione di fotoni per secondi, minuti, ore o anche per giorni¹. La scoperta del fenomeno luminoso continuo ha avuto origine durante la dinastia Song nell'antica Cina, 1000 anni fa, quando un pittore scoprì accidentalmente un dipinto che brillava al buio. In seguito si scoprì che alcune materie prime naturali e minerali potevano assorbire la luce solare e poi brillare al buio e potevano persino essere trasformati in affascinanti perle luminose². Tuttavia, la prima registrazione adeguata di fosfori persistenti deve essere fatta risalire alla scoperta dell'emissione di PL dalla pietra di Bologna all'inizio del XVII^secolo, che emetteva un bagliore residuo da giallo ad arancione al buio ^1,2,3,4. Successivamente, si è scoperto che le impurità naturali del Cu⁺ nel BaS hanno svolto un ruolo importante in questo fenomeno di luminescenza persistente ^1,4. Fino alla metà degli anni '90, la produzione di fosfori persistenti era in gran parte limitata ai solfuri⁵. Nel 1996, Matsuzawa et al. hanno riportato un nuovo fosforo di ossido di metallo (SrAl₂O₄:Eu²⁺, Dy³⁺) che mostra un bagliore residuo estremamente luminoso, che ha notevolmente stimolato l'espansione della ricerca sulla luminescenza persistente⁶.

Le proprietà uniche dei materiali luminescenti persistenti derivano principalmente da due tipi di centri attivi: centri di emissione e centri di trappola ^1,7,8. Tra questi, il primo determina la lunghezza d'onda di emissione, mentre l'intensità e il tempo sostenuti sono determinati principalmente dai centri di trappola. Pertanto, la progettazione dei materiali PL dovrebbe prendere in considerazione entrambi gli aspetti al fine di ottenere la lunghezza d'onda di emissione desiderata e la luminescenza di lunga durata ^9,10. I centri di emissione possono essere ioni lantanidi con transizioni da 5d a 4f o da 4f a 4f, ioni metalli di transizione con transizioni da d a d o ioni metallici post-transizione con transizioni da p a s 1,11,12,13. D'altra parte, i centri di trappola sono formati da difetti reticolari o vari co-droganti^14,15, che di solito non emettono radiazioni ma invece immagazzinano l'energia di eccitazione per un po' e poi la rilasciano gradualmente al centro emittente attraverso l'attivazione termica o altra attivazione fisica^16,17. Sono stati riportati molti fosfori con diversi ospiti e ioni droganti. Finora, è stato riscontrato che i composti metallici inorganici¹⁸, le strutture metallo-organiche⁸, alcuni compositi organici¹⁹ e i polimeri²⁰ hanno proprietà PL. Negli ultimi anni, i materiali luminescenti persistenti a trappola profonda con proprietà controllabili di accumulo di energia e rilascio di fotoni hanno mostrato grandi applicazioni potenziali nell'archiviazione delle informazioni²¹, nell'anticontraffazione multistrato²² e nei display avanzati²³.

Sulla base della composizione di cui sopra, sono stati progettati e sintetizzati con successo PLNP con varie matrici, come BaZrSi₃O₉⁷, Y₂O₂S²⁴, Ca₁₄Mg₂(SiO₄)₈²⁵, CaAl₂O₄²⁶, SrAl₂O₄^26,27 e Sr₂MgSi₂O₇²⁸ con centri luminescenti multi-drogati, in cui i centri di luminescenza dipendono fortemente dall'effetto del campo cristallino del reticolo ospite, mentre i difetti generati o migliorati da diversi drogaggi fungono da centri ausiliari per controllare l'intensità e la durata dell'afterglow. Oltre al co-drogaggio, si possono osservare emissioni di lunga durata anche nel caso di un solo attivatore, come PLNP eterogenei con matrice di Y₃Al₂Ga₃O₁₂²⁹, BaGa₂O₄³⁰, Ca₂SnO₄³¹, CdSiO₃³² e Zn₃Ga₂Ge₂O₁₀³³. Gli ossidi ternari a base di germaniato includono Ca₂Ge₇O₁₆, Zn₂GeO₄, BaGe₄O₉, ecc., che sono tipici materiali semiconduttori a banda proibita larga con emissione regolabile, luminescenza riproducibile e stabile, elevata resa quantica, rispetto dell'ambiente e ampia disponibilità 34,35,36. Questi vantaggi lo rendono un buon vettore fotoluminescente di tipo attivatore. Negli ultimi anni, i germanati con varie microstrutture^35,37, sono stati preparati mediante reazioni convenzionali allo stato solido o metodi di soluzione chimica, e queste caratteristiche rendono Zn₂GeO₄ utile nella sterilizzazione³⁸, anticontraffazione³⁹, catalisi⁴⁰, diodi luminosi⁴¹, biorilevamento⁴², anodi batteria⁴³, rivelatori^44,45, ecc.

Al fine di espandere l'applicazione dei materiali PL, è stata sviluppata la sintesi controllabile di nanoparticelle luminescenti uniformi e persistenti. Un decennio fa, i fosfori persistenti sono stati sintetizzati mediante sintesi allo stato solido⁴⁶. Tuttavia, il lungo tempo di reazione e l'elevata temperatura di ricottura durante il processo di sintesi hanno portato a fosfori grandi e irregolari, che ne hanno limitato l'applicazione in altri campi come la biomedicina. Nel 2007, Chermont et al. hanno utilizzato l'approccio sol-gel per sintetizzare nanoparticelle per la prima volta e hanno preparato Ca_0,2Zn_0,9Mg_0,9Si₂O₆: Eu²⁺, Dy³⁺, Mn²⁺, che ha aperto l'era dei PLNP⁴⁷. Tuttavia, la strategia di sintesi top-down è accompagnata da problemi come dimensioni e morfologia incontrollabili, quindi i ricercatori hanno svolto molto lavoro nello sviluppo di una sintesi controllabile dal basso verso l'alto dei PLNP. Dal 2015 sono emersi uno dopo l'altro vari metodi di sintesi, come il metodo di sintesi modello, il metodo termico idrotermale/solvente, il metodo sol-gel e altri metodi di sintesi chimica umida per la sintesi di PLNP uniformi e controllabili 47,48,49,50. Tra questi, la sintesi idrotermale è uno dei metodi più comunemente usati per la preparazione di nanomateriali, che può fornire un metodo sintetico regolabile e delicato per preparare composti o materiali con strutture e proprietà speciali⁵¹.

Qui, presentiamo una procedura sperimentale dettagliata per sintetizzare Zn₂GeO₄: Mn PLNP con morfologia a nanorod 1D tramite il metodo idrotermale e fornire loro un ambiente rigido per ulteriori applicazioni di illuminazione. È stato riscontrato che le proprietà di luminescenza dei PLNP, tra cui la lunghezza d'onda di emissione e la curva di decadimento dell'afterglow, possono essere modificate regolando il valore del pH del precursore. D'altra parte, per enfatizzare la versatilità di questo metodo, sintetizziamo anche PLNP con Cr come centro luminescente utilizzando ZnGa₂O₄ come matrice (ZnGa₂O₄: Cr), che mostra un'emissione di afterglow (697 nm) nella regione del vicino infrarosso dopo essere stata eccitata dalla luce ultravioletta (365 nm). Questo articolo si concentra principalmente su Zn₂GeO₄: Mn il cui valore di pH della soluzione precursore è 9,4 per la produzione e la visualizzazione di opere d'arte bidimensionali e tridimensionali. Zn₂GeO₄: Mn è un tipo di nanomateriale con ioni Mn come centro luminescente che ottiene una forte emissione di luce verde (~ 537 nm) sotto l'eccitazione di una luce ultravioletta di 365 nm. Allo stesso tempo, la luce verde continua può ancora essere vista dopo aver interrotto l'eccitazione. Al fine di promuovere la polimerizzazione dei PLNP in metacrilato di metile, durante il processo di sintesi idrotermale sono stati aggiunti leganti (glicole polietilenico) e quindi i PLNP sono stati polimerizzati con metacrilato di metile (MMA) in uno stampo bidimensionale o tridimensionale in modo che possa formare opere d'arte luminose mentre si sforma dolcemente.

Questo protocollo fornisce un metodo fattibile per la sintesi idrotermale, le reazioni di polimerizzazione e le applicazioni luminescenti dei PLNP nella resa cromatica avanzata. Eventuali differenze di pH, temperatura e reagenti chimici durante la crescita dei nanocristalli influenzeranno le dimensioni e le proprietà ottiche delle nanostrutture PLNP. Questo protocollo dettagliato mira ad aiutare i nuovi ricercatori del settore a migliorare la riproducibilità dei PLNP utilizzando un metodo idrotermale per ulteriori applicazioni più ampie.

Protocollo

1. Sintesi di Zn₂GeO₄: Mn PLNP

1. Preparare 2 M/L di soluzione di idrossido di sodio sciogliendo 10 mM di idrossido di sodio in 5 mL di acqua deionizzata.
2. Preparare 0,4 M/L di soluzione di germanato di sodio aggiungendo 2 mM di ossido di germanio in 5 mL di soluzione di idrossido di sodio, quindi mescolare a temperatura ambiente per circa 30 minuti.
3. Aggiungere 4 mM di cloruro di zinco, 0,01 mM di nitrato di manganese e 600 μL di acido nitrico (65%-68%, in peso) a un becher piccolo da 100 mL contenente 22 mL di acqua deionizzata.
   ATTENZIONE: L'aggiunta di acido nitrico deve essere eseguita rigorosamente in una cappa aspirante e assicurarsi che non vi siano fiamme libere o riscaldamento intorno.
4. Agitare energicamente fino a quando la soluzione del passaggio 1.3 è completamente sciolta.
5. Aggiungere lentamente 2 mM di soluzione di germanato di sodio alla soluzione del passaggio 1.4. Aggiungere 1 mL di polietilenglicole (PEG; 300, Mw) alla soluzione.
6. Inserire la sonda del pH calibrato nella soluzione per monitorare il valore del pH del sistema di reazione. Impostare un'agitazione relativamente delicata per evitare schizzi di soluzione e collisioni tra la barra di agitazione e la sonda.
7. Aggiungere alla soluzione idrossido di ammonio con una frazione di massa del 25%-28% goccia per goccia e regolare il pH della soluzione a 6,0, 8,0 o 9,4 a seconda della proprietà di luminescenza da studiare. Assicurati di aggiungere lentamente l'idrossido di ammonio e monitora sempre le variazioni di pH della soluzione per evitare che il sistema sia troppo acido o troppo alcalino, in modo da non influenzare la morfologia e le proprietà luminescenti dei nanomateriali.
8. Coprire il becher con pellicola sigillante e mescolare la soluzione a temperatura ambiente per 1 ora. Cercare di non esporre il sistema all'aria per evitare che la polvere entri e causi la volatilizzazione del solvente, mescolando a velocità costante in modo che il livello del liquido del sistema non schizzi quando il sistema è completamente miscelato.
9. Trasferire la soluzione in un'autoclave rivestita in teflon e porla in un forno di essiccazione termostatico elettrico a 220 °C per 4 h.
   NOTA: L'autoclave rivestita in teflon appropriata deve essere selezionata in base al volume del sistema e il reattore deve essere mantenuto pulito. Il volume delle materie prime aggiunte non deve superare 1/^{3 del volume} dell'autoclave. Allo stesso tempo, assicurarsi che l'autoclave sia completamente chiusa prima di inserirla nella stufa di essiccazione termostatica elettrica.
10. Spegnere il forno di essiccazione termostatico elettrico quando la reazione è completata e attendere che il sistema si raffreddi a temperatura ambiente per estrarre il reattore. Assicurarsi di attendere che il reattore si sia completamente raffreddato e che la pressione sia ridotta a un intervallo di sicurezza prima di procedere alla fase successiva per evitare il contatto diretto tra l'alta temperatura e la pelle.
11. Aprire lentamente il reattore e trasferire la soluzione di reazione in due provette da centrifuga da 50 mL. Sciacquare il reattore con 40 ml di etanolo e successivamente trasferire la soluzione di etanolo nelle stesse provette da centrifuga.
12. Agitare per 30 s in modo che la soluzione possa essere miscelata in modo uniforme, quindi centrifugare il campione a 4000 x g per 15 minuti a temperatura ambiente e rimuovere il surnatante.
13. Aggiungere 10 mL di acqua deionizzata a ciascuna provetta da centrifuga e sonicare per 5 minuti (240 W, 40 kHz) per disperdere nuovamente il prodotto.
14. Aggiungere 20 mL di etanolo in ciascuna provetta da centrifuga e agitare per 30 s per miscelare la soluzione in modo uniforme.
15. Continuare a centrifugare il prodotto secondo l'impostazione menzionata in precedenza (4000 x g, 15 min) a temperatura ambiente ed eliminare il surnatante.
16. Ultrasuoni per 5 minuti per disperdere il prodotto in 2 mL di soluzione di metanolo, sigillare il campione con una pellicola sigillante e conservarlo in un frigorifero a 4 °C per prevenire la contaminazione del campione e l'evaporazione del solvente per future applicazioni di illuminazione.

2. Sintesi di ZnGa₂O₄: Cr PLNPs

1. Sciogliere 12 mM di Ga(NO₃)_{3.xH 2}O, 7.2 mM di ZnCl₂ e 0.024 mM di Cr(NO₃)_{3.9H 2}O in 30 mL di acqua deionizzata.
2. Aggiungere 1 mL di PEG (300, Mw) alla soluzione. Aggiungere idrossido di ammonio (25%-28% in peso) alla soluzione, mescolare delicatamente per raggiungere un pH di 9,0-9,4. Assicurarsi di controllare la velocità di agitazione in modo che la soluzione possa mescolarsi accuratamente senza schizzi sul pHmetro.
3. Coprire il becher con una pellicola sigillante e mescolare la soluzione a temperatura ambiente per 1 ora. Cercare di ridurre al minimo l'esposizione del sistema all'aria per evitare l'ingresso di polvere e l'evaporazione del solvente. Allo stesso tempo, controllare la velocità di agitazione in modo che il sistema non schizzi durante la miscelazione accurata.
4. Trasferire la soluzione in un'autoclave rivestita di teflon e farla funzionare a 220 °C per 6 ore. Estrarre il contenitore dopo che la temperatura è scesa a temperatura ambiente. Assicurarsi che il recipiente di reazione si sia completamente raffreddato e che la pressione sia scesa a un intervallo di sicurezza prima di procedere con le operazioni successive, oltre a evitare il contatto diretto delle alte temperature con la pelle.
5. Trasferire la soluzione di reazione in due provette da centrifuga da 50 mL. Sciacquare il reattore con 40 ml di etanolo, quindi trasferire la soluzione di etanolo nelle stesse provette da centrifuga.
6. Agitare per 30 s per miscelare la soluzione e quindi centrifugare il campione a 4000 x g per 15 minuti a temperatura ambiente e rimuovere il surnatante.
7. Aggiungere 10 mL di acqua deionizzata a ciascuna provetta da centrifuga e sonicare per 5 minuti per ridisperdere il prodotto.
8. Aggiungere 20 mL di etanolo in ciascuna provetta da centrifuga e agitare per 30 s per miscelare la soluzione in modo uniforme. Continuare a centrifugare il prodotto a temperatura ambiente come accennato in precedenza (4000 x g, 15 min) ed eliminare il surnatante.
9. Ultrasuoni per 5 minuti per disperdere il prodotto in 2 mL di acqua deionizzata e sigillare il campione con una pellicola sigillante per la conservazione.

3. Depurazione delle materie prime

1. Purificare il metacrilato di metile (MMA) mediante cromatografia su colonna come descritto di seguito.
   1. Riempire metà della colonna con ossido di alluminio alcalino (100-200 mesh) e compattare leggermente con una bacchetta di vetro. Quando si riempie la colonna con ossido di alluminio, prestare attenzione alla distribuzione uniforme e alla compattazione uniforme della riempitrice per migliorare l'efficienza di separazione.
   2. Aggiungi una piccola quantità di MMA e apri il pistone dell'acceleratore in PTFE sottostante. Una volta che lo strato di solvente ha bagnato l'intero ossido di alluminio e il liquido fuoriesce, aggiungi altro MMA e ripeti questo processo più volte. Il tempo in cui il rapporto di massa dell'intero MMA aggiunto all'ossido di alluminio basico è: 1:50 rappresenta la fine del processo.
   3. Mettere il campione finale di MMA raccolto in una bottiglia di vetro, sigillarla con una pellicola sigillante e conservarla a 4 °C.
      ATTENZIONE: L'intero processo deve essere eseguito in una cappa aspirante a causa della forte volatilità dell'MMA. Allo stesso tempo, gli operatori devono indossare maschere e camici da laboratorio.
2. Purificare l'azobisisobutirronitrile (AIBN) mediante ricristallizzazione come descritto di seguito.
   1. Preparare 50 ml di soluzione miscelata con un rapporto in volume di 7:3 di etanolo e acqua distillata e riscaldare la soluzione.
   2. Aggiungere 5 g di AIBN quando la soluzione bolle e mescolare per mescolare uniformemente la soluzione.
   3. Rimuovere le impurità insolubili mediante filtrazione a caldo come descritto di seguito.
      1. Posizionare la carta da filtro ben aderente alla parete interna dell'imbuto triangolare e assicurarsi che la carta da filtro si trovi sotto il bordo dell'imbuto.
      2. Posizionare l'asta di vetro contro la sezione a tre strati della carta da filtro. Se l'asta di vetro non è posizionata contro la sezione a tre strati della carta da filtro, potrebbe forare la carta da filtro, causando una filtrazione inefficiente.
      3. Posizionare la punta del becher contenente la soluzione vicino alla bacchetta di vetro e versarla mentre è calda. Lo scopo di questo passaggio è prevenire la formazione di goccioline di liquido.
      4. Sciacquare il becher con 10 ml di acqua distillata fredda ed eseguire nuovamente il processo di filtrazione di cui sopra; Ripeti 3 volte.
   4. La soluzione diventa sovrasatura a causa della diminuzione della solubilità durante il raffreddamento, con conseguente precipitazione dei cristalli. Mettere la soluzione raccolta in frigorifero a 4 °C per il raffreddamento e la cristallizzazione. Il campione apparirà nello stato di cristalli aghiformi bianchi.
   5. Sigillare il campione con un foglio di alluminio e conservarlo a 4 °C.
      ATTENZIONE Durante il funzionamento devono essere adottate misure di protezione a causa della tossicità dell'AIBN, evitando anche il contatto con fiamme libere, alte temperature e agenti ossidanti.

4. Copolimerizzazione del metacrilato di metile (MMA)

1. Impostare la temperatura del bagnomaria a 80 °C.
   NOTA: La temperatura dell'acqua ha una forte influenza sulla velocità di polimerizzazione e quindi influisce sulla formazione del prodotto finale. Pertanto, la temperatura del bagnomaria dovrebbe essere rigorosamente garantita per non essere troppo alta.
2. Pesare 20 g di MMA in una bottiglia da 100 ml a forma di melanzana. Mantenere il contenitore asciutto prima dell'esperimento.
   NOTA: La bottiglia a forma di melanzana è stata scelta per facilitare il riscaldamento del bagnomaria e la sostituzione dell'aria con azoto nell'impianto. Provare a pesare il campione in un ambiente ben ventilato indossando una maschera.
3. Aggiungere la soluzione di metanolo pre-preparata di Zn₂GeO₄: Mn nel recipiente di reazione.
4. Sciogliere accuratamente il campione in MMA con l'aiuto degli ultrasuoni per circa 10 minuti (240 W, 40 kHz) a temperatura ambiente. Mantenere il recipiente di reazione sigillato per evitare l'evaporazione del solvente ed evitare temperature eccessivamente elevate durante il processo di ultrasonicazione.
5. Aggiungere 0,012 g di AIBN alla soluzione e mescolare completamente la soluzione.
   NOTA: L'AIBN deve essere utilizzato in condizioni anidre e assicurarsi che non vi siano fiamme libere intorno all'operazione sperimentale. Assicurati di indossare indumenti protettivi.
6. Porre il matraccio in un bagno d'acqua a 80 °C e spurgare l'aria dal sistema di reazione con N₂ per circa 35 minuti. Quando la reazione sta per terminare, agitare delicatamente il contenitore della reazione. Se la soluzione non agita vigorosamente, dimostra che la reazione ha avuto successo.
   NOTA: Il tempo di reazione cambierà con la temperatura del bagnomaria. Assicurarsi che la temperatura del bagnomaria raggiunga gli 80 °C e iniziare a cronometrare per 35 minuti.
7. Al termine della reazione, trasferire rapidamente il recipiente di reazione in un bagno di ghiaccio per raffreddarlo rapidamente.
   NOTA: Questo processo dovrebbe essere il più veloce possibile per evitare un'eccessiva pre-polimerizzazione dell'MMA e il bagno di ghiaccio può essere preparato in anticipo durante l'intervallo di reazione.
8. Versare lentamente la soluzione in uno stampo bidimensionale o tridimensionale, mettere lo stampo in un forno di essiccazione termostatico elettrico a 40 °C per 10 ore, 70 °C per 8 ore e 100 °C per altre 2 ore per ottenere il materiale target.
9. Chiudere il forno di essiccazione termostatico elettrico dopo l'arresto della reazione e lasciarlo raffreddare a temperatura ambiente. Aprire il forno di essiccazione termostatico elettrico per estrarre lo stampo dopo che il sistema di reazione si è sufficientemente raffreddato per evitare ustioni cutanee causate dal contatto diretto tra l'alta temperatura e il corpo.
10. Rimuovere con cautela lo stampo ed esporre il campione di PMMA polimerizzato (ZGO: Mn-PMMA) a una lampada UV per circa 3 minuti. Ad esempio, quando si espone una pellicola trasparente ZGO: Mn-PMMA alla luce ultravioletta attraverso un ritaglio di cartone nero a forma di lettera H, si ottiene un modello corrispondente di emissione fosforescente verde. Il motivo può essere cancellato dopo 5 minuti. Successivamente, il processo può essere ripetuto utilizzando un altro ritaglio di cartone nero a forma di lettere diverse, generando nuovi motivi luminescenti.

Risultati

Il diagramma di sintesi dei PLNP Zn₂GeO₄: Mn (ZGO: Mn) è mostrato nella Figura 1. Il polimero anfifilico polietilenglicole (PEG) viene aggiunto per modificare le nanobarre di Zn₂GeO₄: Mn (ZGO: Mn) prive di ligandi per dissolverle meglio nel mezzo MMA. In primo luogo, vengono raccolte le immagini della microscopia elettronica a trasmissione (TEM), della microscopia elettronica a trasmissione ad alta risoluzione (HRTEM) di ZGO: Mn il cui pH è 9,4 (...

Discussione

Questo articolo introduce un metodo di sintesi per nanomateriali luminescenti persistenti e polimerizzazione per applicazioni di resa cromatica. I materiali hanno mostrato proprietà ottiche estremamente stabili e un bagliore residuo visibile dopo aver cessato l'eccitazione della luce ultravioletta. Un nanomateriale luminescente persistente (Zn₂GeO₄: Mn) è stato preparato utilizzando un metodo idrotermale con pH diverso (Figura 1A). L'immagine TEM ha mostrato che i PLN...

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
azobisisobutyronitrile (99%)	Macklin	A800354	Further purification required
methyl methacrylate(99%)	Sigma-Aldrich	M55909	Further purification required
deionized water	Merck	ZEQ7016T0C	Milli-Q Direct Water Purification System
alkaline aluminum oxide (100-200 mesh)	Macklin	A800033
ammonium hydroxide  (25%-28%, wt)	Macklin	A801005
beaker	Synthware	B220100
chromium(III) nitrate nonahydrate (99.95%)	Aladdin	C116448
centrifuge	ThermoFisher Scientific	75004250
column	Synthware	C184464CR
digital camera	Canon	EOS M50 Mark II
electric thermostaticdrying oven	Longyue	LDO-9036A
ethanol (99.7%)	Greagent	1158566
gallium nitrate hydrate(99.9%)	Aladdin	G109501
germanium oxide (99.99%)	Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd	51009860
glass rod	Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd	91229401
powder X-Ray Diffractometer	D2 PHASER DESKTOP XRD	BRUKER
manganese nitrate (98%)	Macklin	M828399
methanol (99.5%)	Greagent	1226426
nitric acid (65.0-68.0%, wt)	Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd	10014508
pH meter	Shanghai Leici Sensor Technology Co., Ltd	PHS-3C
polyethylene glycol (300, Mw)	Adamas	01050882(41713A)
sealing film	Parafilm	2025722
sodium hydroxide (GR)	Sinopharm Chemical ReagentCo., Ltd	10019764
spectrometer	Horiba	Fluorolog-3
transmission electron microscope	JEOL	JEM-1400 Plus
transmission electron microscope	JEOL	2100 Plus
triangular funnel	Synthware	F181975
ultrasound machine	centrifuge	JP-040S
zinc chloride (98%)	Greagent	01113266/G81783A