Фториды редкоземельных элементов благодаря своим уникальным физико-химическим свойствам стали важными матрицами для приготовления люминесцентных материалов с повышающей/понижающей конверсией. Однако традиционные люминесцентные материалы из фторидов редкоземельных элементов склонны к гигроскопичности, что влияет на их люминесцентные характеристики. Чтобы решить эту проблему, исследователи часто используют покрытия из диоксида кремния (SiO₂), чтобы модифицировать их поверхности, повышая гидрофобность и стабильность материалов. Опираясь на это, в этом исследовании предлагается инновационная стратегия получения нового композитного аэрогеля на основе редкоземельных фторидов-(YF₃:Yb³⁺, Er³⁺@SiO₂) с ленточной-подобной структурой посредством одноосного электроформования, двойного кислотно--основного катализа и сублимационной-сушки. Этот материал не только демонстрирует превосходные люминесцентные свойства, но также сочетает в себе эластичность и гидрофобность, что открывает новые возможности для создания оптических функциональных материалов.
В ходе этого исследования был успешно создан новый композитный аэрогель на основе -фторида редкоземельных элементов--YF₃:10%Yb³⁺,1%Er³⁺@15%SiO₂,-подобный наноленточному аэрогелю (аэрогель BIBSN). Этот материал был приготовлен с использованием одноосного электроформования в сочетании с процессом фторирования в одном тигле. Экспериментальные результаты показывают, что YF₃:10%Yb³⁺,1%Er³⁺@15%SiO₂BIBSN демонстрирует сильную зеленую ап-конверсионную люминесценцию при возбуждении 980 нм. Кроме того, этот аэрогель сохраняет превосходную эластичность после нескольких циклов сжатия-высвобождения при давлении 200 г и обладает хорошей гидрофобностью, угол контакта с водой составляет примерно 120,71 градуса. Этот новый аэрогелевый материал, сочетающий в себе люминесценцию, эластичность и гидрофобность, демонстрирует широкие перспективы применения в таких областях, как твердотельное-освещение, биовизуализация, защита от-подделок и оптическое обнаружение. В ходе исследования были дополнительно изучены структурные характеристики, люминесцентные свойства, упругое поведение и гидрофобные свойства материала, выявлена связь между его уникальной ленточной -подобной структурой и превосходными многофункциональными свойствами.
Выводы этого исследования показывают, что YF₃:10%Yb³⁺,1%Er³⁺@15%SiO₂ лента-подобный наноленточному аэрогелю, полученному одноосным электроформованием и кислотной-двойной-каталитической сублимационной сушкой-основой, не только наследует превосходные люминесцентные свойства редкоземельных элементов, но также демонстрирует уникальные структурные преимущества, таким образом достигая интеграции многофункциональных свойств. Эта новая стратегия подготовки материала аэрогеля обеспечивает недорогой-простой подход к разработке многофункциональных люминесцентных аэрогелей с эластичными свойствами и, как ожидается, будет способствовать практическому применению оптических функциональных материалов в большем количестве областей.