Zeldzame aardfluoriden zijn vanwege hun unieke fysisch-chemische eigenschappen belangrijke matrices geworden voor het bereiden van luminescerende materialen met opwaartse/neerwaartse conversie. Traditionele luminescerende materialen met zeldzame aardfluoride zijn echter gevoelig voor hygroscopiciteit, waardoor hun luminescerende prestaties worden beïnvloed. Om dit probleem aan te pakken, gebruiken onderzoekers vaak silica (SiO₂)-coatings om hun oppervlakken te modificeren, waardoor de hydrofobiciteit en stabiliteit van de materialen wordt verbeterd. Hierop voortbouwend stelt deze studie een innovatieve strategie voor om een nieuwe, op zeldzame aardmetalen fluoride-gebaseerde composiet-aerogel (YF₃:Yb³⁺,Er³⁺@SiO₂) met een lint-achtige structuur te bereiden door middel van uniaxiale elektrospinning, dubbele zuur-base-katalyse en vriesdrogen-. Dit materiaal vertoont niet alleen uitstekende luminescerende eigenschappen, maar combineert ook elasticiteit en hydrofobiciteit, wat nieuwe inzichten oplevert voor het ontwerp van optische functionele materialen.
Deze studie heeft met succes een nieuwe, op zeldzame{0}}aardfluoride-gebaseerde composiet-aerogel-YF₃:10%Yb³⁺,1%Er³⁺@15%SiO₂-lint-zoals nanoribbon-aerogel (BIBSN-aerogel) geconstrueerd. Dit materiaal werd bereid met behulp van uniaxiaal elektrospinnen gecombineerd met een fluoreringscalcinatieproces met enkele -kroes. Experimentele resultaten tonen aan dat YF3:10%Yb³⁺,1%Er³⁺@15%SiO₂BIBSN sterke groene opconversieluminescentie vertoont onder excitatie van 980 nm. Bovendien behoudt deze aerogel een uitstekende elasticiteit na meerdere compressiecycli bij een druk van 200 g en beschikt hij over een goede hydrofobiciteit, met een watercontacthoek van ongeveer 120,71 graden. Dit nieuwe aerogelmateriaal, dat luminescentie, elasticiteit en hydrofobiciteit combineert, biedt brede toepassingsmogelijkheden op gebieden als solid{19}}verlichting, bio-imaging, anti-namaak en optische detectie. De studie onderzocht verder de structurele kenmerken, luminescentie-eigenschappen, elastisch gedrag en hydrofobe eigenschappen van het materiaal, waarbij de relatie werd onthuld tussen de unieke lintachtige structuur en uitstekende multifunctionele eigenschappen.
De conclusies van dit onderzoek geven aan dat het YF₃:10%Yb³⁺,1%Er³⁺@15%SiO₂-lint-achtige nanoribbon-aerogel, bereid door uniaxiaal elektrospinnen en zure-base dual-katalytisch vries-drogen, niet alleen de uitstekende luminescentie-eigenschappen van zeldzame aardelementen overneemt, maar ook unieke structurele voordelen vertoont, waardoor de integratie van multifunctionele eigenschappen. Deze nieuwe strategie voor de voorbereiding van aerogelmateriaal biedt een goedkope en eenvoudige benadering voor het ontwerpen van multifunctionele luminescerende aerogels met elastische eigenschappen, en zal naar verwachting de praktische toepassing van optische functionele materialen op meer gebieden bevorderen.