Синтез стойких люминесцентных наночастиц для перезаписываемых дисплеев и осветительных приборов

Резюме

Представлен протокол синтеза стойких люминесцентных наноматериалов (PLNP) и их потенциального применения в перезаписываемых дисплеях и художественной обработке с использованием эффекта послесвечения при облучении ультрафиолетовым светом (365 нм).

Аннотация

Стойкие люминесцентные наночастицы (PLNP) обладают способностью поддерживать длительную продолжительность жизни и сильное излучение даже после прекращения возбуждения. PLNP широко используются в различных областях, включая информационные дисплеи, шифрование данных, биологическую визуализацию и художественное оформление с устойчивым и ярким светом, обеспечивая безграничные возможности для различных инновационных технологий и художественных проектов. Этот протокол посвящен экспериментальной процедуре гидротермального синтеза PLNP. Успешный синтез устойчивых люминесцентных наноматериалов с Mn²⁺ или Cr³⁺ в качестве люминесцентного центра в Zn₂GeO₄: Mn (ZGO: Mn) или ZnGa₂O₄: Cr подчеркивает универсальность этого метода синтеза. С другой стороны, оптические свойства ZGO:Mn могут быть изменены путем регулировки pH растворов прекурсоров, что демонстрирует настраиваемость протокола. При зарядке ультрафиолетом (УФ) на длине волны 365 нм в течение 3 минут и последующей остановке, PLNP демонстрируют замечательную способность эффективно и стабильно генерировать послесвечение, что делает их идеальными для создания двухмерных перезаписываемых дисплеев и трехмерных прозрачных, светящихся произведений искусства. Этот протокол, изложенный в данной статье, представляет собой осуществимый метод синтеза стойких люминесцентных наночастиц для дальнейшего освещения и визуализации, открывая новые перспективы для областей науки и искусства.

Введение

Персистентная люминесценция (PL) — это уникальный оптический процесс, который может накапливать энергию от ультрафиолетового света, видимого света, рентгеновских лучей или других источников возбуждения, а затем высвобождать ее в виде фотонного излучения в течение секунд, минут, часов или^{даже дней.} Открытие непрерывного светящегося явления произошло во времена династии Сун в древнем Китае 1000 лет назад, когда художник случайно обнаружил картину, светящуюся в темноте. Позже было обнаружено, что некоторые природные сырье и минералы могут поглощать солнечный свет, а затем светиться в темноте и даже могут быть превращены в завораживающий светящийся....

протокол

1. Синтез Zn₂GeO₄: Mn PLNP

1. Приготовьте 2 м/л раствора гидроксида натрия, растворив 10 мМ гидроксида натрия в 5 мл деионизированной воды.
2. Приготовьте 0,4 м/л раствора германата натрия, добавив 2 мМ оксида германия в 5 мл раствора гидроксида натрия, а затем перемешайте при комнатной температуре около 30 минут.
3. Добавьте 4 мМ хлорида цинка, 0,01 мМ нитрата марганца и 600 мкл азотной кислоты (65%-68% масс.) в маленькую мензурку объемом 100 мл, содержащую 22 мл деионизированной воды.
   ВНИМАНИЕ: Добавление азотной кислоты следует строго проводить в вытяжном шкафу и следить за тем, чтобы в....

Результаты

Диаграмма синтеза Zn₂GeO₄: Mn (ZGO: Mn) PLNP представлена на рисунке 1. Амфифильный полимер полиэтиленгликоль (ПЭГ) добавляют для модификации безлигандных наностержней Zn₂GeO₄: Mn (ZGO: Mn) для лучшего растворения в среде MMA. Сначала с помощью просвечивающей электро.......

Обсуждение

В данной статье представлен метод синтеза стойких люминесцентных наноматериалов и полимеризации для приложений цветорендеринга. Материалы показали чрезвычайно стабильные оптические свойства и видимое послесвечение после прекращения возбуждения ультрафиолета. Стойкий люминесцент.......

Материалы

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