Light：X 射线激活的长余辉荧光粉，具有强烈的 UVC 余辉发射
大家好，今天给大家分享的是Light: Science & Applications上的文章“X-ray-activated long persistent phosphors featuring strong UVC afterglow emissions”
【摘要】
由于其独特的性质以及在夜光涂料、光学信息存储和体内生物成像等应用中的商业价值，人们广泛研究了发出可见光和近红外长效发光的磷光体。然而，迄今为止，尚未发现在紫外线 C 范围（200-280 nm）内发射的长效磷光体。本文，我们展示了一种创建新一代长效磷光体的策略，该磷光体具有强大的紫外线 C 发射，初始功率密度超过 10 毫瓦/平方米，余辉超过 2 小时。实验表征与第一性原理计算相结合表明，氟化物钾冰晶石中与氧引入引起的阴离子空位相关的结构缺陷可以充当电子陷阱，捕获和存储由 X 射线照射触发的大量电子。值得注意的是，我们表明所得磷光体的紫外线 C 余辉强度足以用于灭菌。我们发现这种紫外线C余辉，为持久性荧光粉的研究开辟了新的途径，并为其在杀菌、消毒、药物释放、癌症治疗、防伪等方面的应用提供了新的视角。
图 1 标称成分为 Cs2NaY0.99F6:0.01Pr3+ 的 Pr3+ 掺杂氟化钾冰晶石经 X 射线照射 1000 秒后的 UVC 余辉。
图 2 元素分布、Pr 的氧化状态以及通过同步加速器 XRD 进行的结构表征。
图 3 原始 Cs2NaYF6 和有缺陷 Cs2NaYF6 的 DOS。
图4 热释光光谱和提出的余辉机制的示意图。
图 5 使用 UVC 余辉荧光片灭活铜绿假单胞菌 PAO1。
【结论】
总之，我们开发出了一种新型荧光粉，它具有强烈而持久的紫外线余辉。结合实验和理论结果，我们认为埃尔巴沸石中与氧气引入引起的阴离子空位相关的结构缺陷可作为电子陷阱，使其能够在 X 射线照射下捕获并存储大量电子。有趣的是，这种荧光粉的余辉强度足以进行消毒。我们相信，这里所展示的概念可能适用于其他掺杂 Pr3+ 的宽带隙化合物，从而提出了一系列性能卓越的紫外线持久荧光粉。我们发现的这种紫外线余辉开辟了持久性荧光粉的新领域，并为杀菌、消毒、药物释放、体内杀死癌细胞、防伪等新应用提供了机会。
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原文DOI：https://doi.org/ 10.1038/s41377-018-0089-7.
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