近期顶刊速报!!!
第一作者：刘晓涵
通讯作者：董相廷，张洪波
通讯单位：长春理工大学
论文链接：
https://doi.org/10.1002/adom.202402585
摘要
本研究成功制备了基于Bi3+、Tb3+和Eu3+掺杂的Y4Al2O9纳米纤维（NFs），实现了可调谐的多色发光、全光谱白光发射以及光学温度传感。通过简单的电纺丝技术结合氧化煅烧工艺，合成了一系列1D Y4Al2O9:Bi3+, Bi3+/Eu3+, Tb3+, Tb3+/Eu3+和Bi3+/Tb3+/Eu3+ NFs。这些纳米纤维在298nm紫外光激发下展现出可调谐的多色发光（蓝色、紫色、红色、绿色、黄色和白色），特别是通过双能量转移（ET）效应和调节Bi3+、Tb3+和Eu3+的摩尔比，实现了全光谱白光发射。此外，Y4Al2O9:Bi3+/7%Tb3+/1%Eu3+ NFs对温度敏感，其最大S𝜶和S𝜸值分别达到0.0417 K−1和0.84% K−1。本研究为开发多色发光荧光粉和温度传感材料提供了新的策略。
论文亮点
1.单一基质中的多色发光和白光发射：通过精确控制Bi3+、Tb3+和Eu3+的掺杂比例，实现了在单一基质中多种颜色的发光，包括全光谱白光发射。
2.环境友好的制备工艺：采用电纺丝技术，成本低、操作简便，且易于工业化生产。
3.优异的温度传感性能：所制备的纳米纤维具有快速、非侵入式的检测优势，且具有高灵敏度和高准确性。
图文导读
图1. Y4Al2O9:x%Bi3+(a)；Y4Al2O9:3%Bi3+/y%Eu3+(b)；Y4Al2O9:z%Tb3+(c)；Y4Al2O9:7%Tb3+/m%Eu3+（d）和Y4Al2O9:3%Bi3+/7%Tb3+/n%Eu3+（e）NFs的XRD图谱；Y4Al2O9:Bi3+/Tb3+/Eu3+晶体结构和Y3+离子配位环境（f）。
图2：样品的SEM，TEM和HRTEM图像
图3：Y4Al2O9:x%Bi3+纳米纤维的激发光谱(a)和发射光谱(b)；发光强度与Bi3+掺杂浓度之间的关系(c)；Y4Al2O9:x%Bi3+纳米纤维的CIE色度坐标图和发光实物照片(d)
图4：Y4Al2O9:3%Bi3+的发射光谱和Y4Al2O9:3%Eu3+纳米纤维的激发光谱(a)；重叠部分的放大图像(b)；Y4Al2O9:3%Eu3+/3%Eu3+纳米纤维的激发光谱(c)；Y4Al2O9:3%Bi3+/y%Eu3+纳米纤维在298 nm紫外光激发下的发射光谱(d)；387 nm和609 nm峰的发光强度与Eu3+掺杂浓度之间的关系(e)；Y4Al2O9:Bi3+/Eu3+纳米纤维的Bi3+→Eu3+能量传递效率曲线(f)
图5：Y4Al2O9:3%Bi3+/y%Eu3+纳米纤维中Bi3+的Is0/Is与C6/3 (A), C8/3 (B)和C10/3 (C)的依赖关系(a)以及Y4Al2O9:3%Bi3+/y%Eu3+纳米纤维的CIE色度坐标图和发光实物照片(b)；Y4Al2O9:Bi3+/Eu3+纳米纤维的能级跃迁机理图(c)
图6：Y4Al2O9:z%Tb3+纳米纤维的激发光谱(a)和发射光谱(b)；发光强度与Tb3+掺杂浓度之间的关系(c)；Y4Al2O9:z%Tb3+纳米纤维的CIE色度坐标图和发光实物照片(d)
图8：Y4Al2O9:7%Tb3+/m%Eu3+纳米纤维中Tb3+的Is0/Is与C6/3 (A), C8/3 (B)和C10/3 (C)的依赖关系(a)以及Y4Al2O9:7%Tb3+/m%Eu3+纳米纤维的CIE色度坐标图和发光实物照片(b)；Y4Al2O9:Tb3+/Eu3+纳米纤维的能级跃迁机理图(c)
图9：Y4Al2O9:3%Bi3+/7%Tb3+/1%Eu3+纳米纤维的激发光谱(a)；Y4Al2O9:3%Bi3+/7%Tb3+/n%Eu3+纳米纤维在298 nm紫外光激发下的发射光谱(b)；发光强度与Eu3+掺杂浓度之间的关系(c)；Y4Al2O9:3%Bi3+/7%Tb3+/n%Eu3+纳米纤维的CIE色度坐标图和发光实物照片(d)；Y4Al2O9:Bi3+/Tb3+/Eu3+纳米纤维能级跃迁机理图(e)；所有样品的CIE色度坐标图(f)
图10：Y4Al2O9:3%Bi3+/7%Tb3+/1%Eu3+纳米纤维的温度依赖性发射光谱(a)；Y4Al2O9:3%Bi3+/7%Tb3+/1%Eu3+纳米纤维发射光谱对温度依赖性的二维(2D)映射(b)；不同温度下Y4Al2O9:3%Bi3+/7%Tb3+/1%Eu3+纳米纤维的CIE色度坐标图和发光实物照片(c)；Y4Al2O9:3%Bi3+/7%Tb3+/1%Eu3+纳米纤维中高能带和低能带的发光强度随温度的变化(d)；FIR的自然对数作为温度的函数(e)；Y4Al2O9:3%Bi3+/7%Tb3+/1%Eu3+纳米纤维的Sa和Sy与温度的关系图(f)
结论
本研究通过电纺丝技术成功制备了Y4Al2O9基纳米纤维，实现了可调谐的多色发光和全光谱白光发射，同时具备优异的温度传感性能。这些发现为开发新型光学温度传感器和WLED荧光粉提供了新的思路。
作者简介
董相廷，长春理工大学化学与环境工程学院，教授，博士，博士生导师。从事纳米材料与技术研究，主要研究方向为：电纺技术构筑光电磁多功能一维纳米结构材料与特性研究；电纺技术构筑稀土化合物一维纳米材料与发光性能研究；电纺、水热与溶剂热等及其结合技术构筑低维纳米材料与表征，并将所构筑的低维纳米材料应用于光催化分解有机污染物、光催化分解水制氢、电催化析氢和析氧、锂离子电池、锂硫电池、超级电容器和气体传感器中。以第1名获吉林省技术发明一等奖1项、技术发明二等奖1项、自然科学二等奖1项；以通讯作者在Adv. Funct. Mater., Small, Renew. Sust. Energ. Rev., Chem. Eng. J., ACS AMI, Compos. Sci. Technol., Sensor Actuat B: Chem, J. Mater. Chem. C, Nanoscale等国际重要期刊发表论文500余篇；获授权国家发明专利100余件；研究成果引起领域内同行的高度关注。
张洪波，教授，主要研究方向：光电功能透明陶瓷材料。2006-01至2011-08，长春理工大学，化学与环境工程学院，副教授。2000-01至2005-12，长春理工大学，材料与化工学院，讲师。1993-07至1999-12，长春光学精密机械学院，材料化工学院，助教。2011-09至现在，长春理工大学，化学与环境工程学院，教授。
科研绘图
科研云以专业的绘图技术和优质的服务为标准，为科研人员提供绘图服务。绘图作品曾在Nature, Science, JACS, Angew, AM, ACS, RSC等各个顶级期刊发表，服务对象遍布全球。客户推荐率95%，绘图设计师具有生物、医学、化学、物理、设计等专业背景，出图迅速、经验丰富、沟通无阻、是您科研绘图的好帮手。
为客户提供：期刊封面图设计、配图插图设计、科研动画、logo设计、PPT美化等设计服务，针对客户的需求，竭诚为您的著作及科研成果实现可视化的呈现，为您的科研作品锦上添花。
详情请咨询13520034491（同微信）。
扫码添加客服微信
