Chirale zeldzame-aarde-fluoride-nanocomposieten: bereiken van meerkleurige CPL en hoge- temperatuurstabiliteit
Achtergrond: Circulair gepolariseerde luminescentie (CPL) materialen hebben een groot potentieel voor toepassing bij de bestrijding van- namaak en informatie-encryptie vanwege hun unieke optische polarisatie-eigenschappen. CPL-materialen kunnen zowel links-handig (LCP) als rechts-rechtshandig (RCP) circulair gepolariseerd licht uitstralen, een eigenschap waardoor ze zeer gewild zijn in hoog-beveiligde anti-namaaktoepassingen. Het ontwikkelen van stabiele anorganische materialen met meerkleurige CPL blijft echter een uitdaging. Vergeleken met organische CPL-materialen vertonen anorganische CPL-materialen een betere stabiliteit, en hun chirale eigenschappen kunnen nauwkeurig worden gecontroleerd door hun chemische samenstelling, grootte en morfologie te veranderen. Momenteel is een haalbare strategie voor het bereiken van chiraliteit van de assemblage het controleren van de hechting of groei van achirale nanodeeltjes op een chirale gastheer, waardoor een ruimtelijk asymmetrische opstelling wordt gevormd.
Onderzoeksinhoud Onlangs heeft het team onder leiding van Lu Shan van het Fujian Institute of Research on the Structure of Matter, Chinese Academy of Sciences, een artikel gepubliceerd met de titel 'Helically Assembled Rare Earth Fluoride Nanoparticles with Multicolour Circularly Polarized Luminescentie for High- Security Anti-Counterfeiting' in het tijdschrift Aggregate. Voor het eerst hebben ze chirale zeldzame aardmetalen (RE) fluoride nanodeeltjes verkregen, geïnduceerd door spiraalvormige silica, via een eenvoudige in-situ assemblagestrategie. De effecten van de assemblageverhouding en morfologie op de luminescentie-asymmetriefactor (somber) werden systematisch bestudeerd en uiteindelijk werd een glum-waarde van 4,7 x 10⁻³ geoptimaliseerd. Door het type en de concentratie van doteermiddelen voor zeldzame aardmetalen (zoals Ce³⁺, Tb³⁺ en Eu³⁺) aan te passen, vertoonden deze nanocomposieten meerkleurige CPL- en in de tijd opgeloste fotoluminescentie-eigenschappen (TRPL). Met name behielden deze nanocomposieten zelfs na calcineren bij 400 graden hun CPL-activiteit. Door gebruik te maken van zichtbare meerkleurige luminescentie en verborgen dynamische en chirale optische signalen zijn deze nanocomposieten met succes toegepast op hoog-beveiligde anti-namaakpatronen en optische versleutelingscodes op meerdere-niveaus.
Hoogtepunten van het artikel
**Nieuwe chirale zeldzame-aarde-fluoride-nanocomposieten:** Voor het eerst werden chirale zeldzame-aardefluoride-nanodeeltjes (RE) geïnduceerd door spiraalvormige silica gesynthetiseerd via een eenvoudige in-situ-assemblagestrategie. Deze nanocomposieten vertonen meerkleurige CPL- en tijd-{2}}opgeloste fotoluminescentie-eigenschappen (TRPL).
Geoptimaliseerde luminescentie-asymmetriefactor (somber): Door systematisch de effecten van de assemblageverhouding en morfologie op chirale luminescentie te bestuderen, werd een sombere waarde van wel 4,7 x 10⁻³ bereikt.
Uitstekende thermische stabiliteit: deze nanocomposieten behouden de CPL-activiteit, zelfs na calcineren bij 400 graden, wat een uitstekende thermische stabiliteit aantoont.
Meerkleurige CPL- en TRPL-eigenschappen: Door het type en de concentratie van zeldzame aardmetalen (zoals Ce³⁺, Tb³⁺, Eu³⁺) aan te passen, werd meerkleurige CPL-emissie van groen naar oranje bereikt.
Toepassingen met hoge- beveiliging tegen- namaak: door gebruik te maken van de veelkleurige luminescentie, dynamische en chirale optische signalen van deze nanocomposietmaterialen werden met succes hoog- beveiligingspatronen tegen- namaak en optische coderingscodes op meerdere- niveaus ontworpen.
Referentie: W. Yuan, S. Lu, X. Li, et al., Helically Assembled Rare Earth Fluoride Nanodeeltjes met veelkleurige circulair gepolariseerde luminescentie voor hoge-veiligheidsbestrijding-namaak, Aggregate, 2025, 0:e70042.