Kiraaliset harvinaisten maametallien fluoridin nanokomposiitit: monivärinen CPL ja korkean{0}}lämpötilan vakaus
Taustaa: CPL-materiaaleilla on suuri potentiaali käyttää väärentämisen estämisessä ja tietojen salauksessa ainutlaatuisten optisten polarisaatioominaisuuksiensa ansiosta. CPL-materiaalit voivat lähettää sekä vasen-(LCP) että oikea-(RCP) ympyräpolarisoitua valoa. Tämä ominaisuus on tehnyt niistä erittäin haluttuja korkean -turvallisuuden -väärennösten vastaisissa sovelluksissa. Stabiilien epäorgaanisten materiaalien kehittäminen monivärisellä CPL:llä on kuitenkin edelleen haaste. Orgaanisiin CPL-materiaaleihin verrattuna epäorgaaniset CPL-materiaalit ovat stabiilimpia, ja niiden kiraalisia ominaisuuksia voidaan hallita tarkasti muuttamalla niiden kemiallista koostumusta, kokoa ja morfologiaa. Tällä hetkellä toteuttamiskelpoinen strategia kokoonpanokiraalisuuden saavuttamiseksi on hallita akiraalisten nanopartikkelien kiinnittymistä tai kasvua kiraaliseen isäntään muodostaen spatiaalisesti epäsymmetrisen järjestelyn.
Tutkimussisältö Kiinan tiedeakatemian Fujianin aineen rakenteen tutkimusinstituutin Lu Shanin johtama ryhmä julkaisi äskettäin artikkelin "Helically Assembled Rare Earth Fluoride Nanopartticles with Multicolor Circularly Polarized Luminescence for High{0}}Security Anti-Counterfeiting". Ensimmäistä kertaa he saivat kiraalisia harvinaisten maametallien (RE) fluoridin nanohiukkasia, jotka oli indusoitu kierteisellä piidioksidilla yksinkertaisella in situ -kokoonpanostrategialla. Kokoontumissuhteen ja morfologian vaikutuksia luminesenssin epäsymmetriatekijään (glum) tutkittiin systemaattisesti, ja lopulta optimoitiin glum-arvo 4,7 × 10-3. Säätämällä harvinaisten maametallien lisäaineiden (kuten Ce³⁺, Tb³⁺ ja Eu³⁺) tyyppiä ja pitoisuutta näillä nanokomposiiteilla oli monivärisiä CPL- ja aikaresoluutioisia fotoluminesenssiominaisuuksia (TRPL). On huomattava, että jopa 400 asteen kalsinoinnin jälkeen nämä nanokomposiitit säilyttivät CPL-aktiivisuutensa. Näkyvää moniväristä luminesenssia ja piilotettuja dynaamisia ja kiraalisia optisia signaaleja hyödyntäviä nanokomposiitteja on onnistuneesti sovellettu korkean -turvallisuuden -väärennösten estokuvioihin ja moni-tasoisiin optisiin salauskoodeihin.
Artikkelin kohokohdat
**Uudet kiraaliset harvinaisen maametallin fluoridinanokomposiitit:** Ensimmäistä kertaa kierteisen piidioksidin indusoimat kiraaliset harvinaisten maametallien (RE) fluoridinanohiukkaset syntetisoitiin yksinkertaisella in situ -kokoonpanostrategialla. Näillä nanokomposiiteilla on monivärisiä CPL- ja aikaresoluutioisia fotoluminesenssiominaisuuksia (TRPL).
Optimoitu luminesenssin epäsymmetriatekijä (glum): Tutkimalla systemaattisesti kokoonpanosuhteen ja morfologian vaikutuksia kiraaliseen luminesenssiin, saavutettiin jopa 4,7 × 10-3 glum-arvo.
Erinomainen lämpöstabiilisuus: Nämä nanokomposiitit säilyttävät CPL-aktiivisuuden jopa 400 asteen kalsinoinnin jälkeen, mikä osoittaa erinomaisen lämpöstabiilisuuden.
Moniväriset CPL- ja TRPL-ominaisuudet: Säätämällä harvinaisten maametallien seostusaineiden tyyppiä ja pitoisuutta (kuten Ce³⁺, Tb³⁺, Eu³⁺) saavutettiin monivärinen CPL-emissio vihreästä oranssiin.
Korkean-turvallisuuden -väärennösten torjuntasovellukset: Näiden nanokomposiittimateriaalien moniväristen luminesenssien, dynaamisten ja kiraalisten optisten signaalien ansiosta korkean-turvallisuuden -väärennösten estokuvioiden ja moni-tason optisten salauskoodien suunnittelu onnistui.
Viite: W. Yuan, S. Lu, X. Li, et ai., Helically Assembled Rare Earth Fluoride Nanoparticles with Multicolor Circularly Polarized Luminesce for High-Security Anti-Counterfeiting, Aggregate, 2025, 0:e70042.