Yeniden Yazılabilir Ekranlar ve Aydınlatma Uygulamaları için Kalıcı Lüminesan Nanopartiküllerin Sentezi

Özet

Kalıcı ışıldayan nanomalzemelerin (PLNP'ler) sentezi ve bunların ultraviyole ışık (365 nm) ışınlaması altında ışıma sonrası efekti kullanan yeniden yazılabilir ekranlarda ve sanatsal işlemede potansiyel uygulamaları için bir protokol sunulmuştur.

Özet

Kalıcı ışıldayan nanopartiküller (PLNP'ler), uyarma durduktan sonra bile uzun ömürlülük ve sağlam emisyon sağlama yeteneklerine sahiptir. PLNP'ler, bilgi ekranları, veri şifreleme, biyolojik görüntüleme ve sürekli ve canlı parlaklığa sahip sanatsal dekorasyon dahil olmak üzere çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır ve çeşitli yenilikçi teknoloji ve sanatsal projeler için sınırsız olanaklar sunmaktadır. Bu protokol, PLNP'lerin hidrotermal sentezi için deneysel bir prosedüre odaklanmaktadır. Zn₂GeO₄: Mn (ZGO: Mn) veya ZnGa₂O₄: Cr'de bir ışıldayan merkez olarak hizmet eden Mn^{2 +} veya Cr^{3 +} ile kalıcı ışıldayan nanomalzemelerin başarılı sentezi, bu sentetik yöntemin evrenselliğini vurgulamaktadır. Öte yandan, ZGO: Mn'nin optik özellikleri, protokolün ayarlanabilirliğini gösteren öncü çözeltilerin pH'ı ayarlanarak değiştirilebilir. 3 dakika boyunca 365 nm dalga boyunda ultraviyole (UV) ile şarj edildiğinde ve ardından durdurulduğunda, PLNP'ler verimli ve tutarlı bir şekilde ardıl ışıma üretme konusunda olağanüstü bir kapasite sergiler, bu da onları iki boyutlu yeniden yazılabilir ekranlar ve üç boyutlu şeffaf, parlak sanat eserleri yapmak için ideal kılar. Bu yazıda özetlenen bu protokol, daha fazla aydınlatma ve görüntüleme uygulamaları için kalıcı ışıldayan nanopartiküllerin sentezi için uygun bir yöntem sağlayarak bilim ve sanat alanları için yeni beklentiler açmaktadır.

Giriş

Kalıcı lüminesans (PL), ultraviyole ışıktan, görünür ışıktan, X-ışınlarından veya diğer uyarma kaynaklarından enerji depolayabilen ve daha sonra saniyeler, dakikalar, saatler ve hatta günler boyunca foton emisyonu şeklinde serbest bırakabilen benzersiz bir optik işlemdir¹. Sürekli ışık fenomeninin keşfi, 1000 yıl önce bir ressamın yanlışlıkla karanlıkta parlayan bir tablo keşfetmesiyle eski Çin'deki Song hanedanından kaynaklandı. Daha sonra bazı doğal hammaddelerin ve minerallerin güneş ışığını emebileceği ve daha sonra karanlıkta parlayabileceği ve hatta büyüleyici parlayan incilere dönüştürülebileceği bulundu². Bununla....

Protokol

1. Zn₂GeO₄: Mn PLNP'lerin sentezi

1. 10 mM sodyum hidroksiti 5 mL deiyonize su içinde çözerek 2 M/L sodyum hidroksit çözeltisi hazırlayın.
2. 5 mL sodyum hidroksit çözeltisine 2 mM germanyum oksit ekleyerek 0.4 M/L sodyum germanyat çözeltisi hazırlayın ve ardından oda sıcaklığında yaklaşık 30 dakika karıştırın.
3. 22 mL deiyonize su içeren 100 mL'lik küçük bir behere 4 mM çinko klorür, 0.01 mM manganez nitrat ve 600 μL nitrik asit (% 65 -% 68, ağırlıkça) ekleyin.
   DİKKAT: Nitrik asit ilavesi kesinlikle bir çeker ocakta yapılmalı ve etrafta açık alev veya ısınma olmadığından emin olunmalıdır....

Tartışmalar

Bu makale, kalıcı ışıldayan nanomalzemeler için bir sentez yöntemi ve renk oluşturma uygulamaları için polimerizasyon tanıktır. Malzemeler, ultraviyole ışığın uyarılmasını durdurduktan sonra son derece kararlı optik özellikler ve görünür bir parlama gösterdi. Kalıcı bir ışıldayan nanomalzeme (Zn₂GeO₄: Mn), farklı pH'a sahip bir hidrotermal yöntem kullanılarak hazırlandı (Şekil 1A). TEM görüntüsü, pH'ı 9.4 olan ZGO: Mn PLNP'lerin.......

Malzemeler

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