尖晶石型结构材料有哪些—真相揭秘,记者爆料!

本文摘自微信公众号X-MOLNews。


类尖晶石长余辉纳米材料因其神奇而独特的余辉发光特性而引起了广泛的兴趣。即使在激发停止后,SS-PLNP仍会继续发光,并且持续时间从几分钟延长到几小时甚至几天。SS-PLNPs由基质、发光中心和陷阱组成,基质是陷阱和发光中心的载体。目前,能带和本构坐标模型被广泛用于揭示余辉发射机制和热猝灭现象。同时,相关机制对于调控SS-PLNPs的发光性质和稳定性以及阐明其响应机制具有重要意义。底物、发射中心和控制陷阱方法的多样性为合理设计SS-PLNP以实现特定的发光并满足多样化的应用奠定了基础。


图1基于SS-PLNP的发光机制示意图。


喀什大学热纳古丽阿不都热合曼教授、西北工业大学吴书奇副教授、尹教授对发展前景和挑战进行了展望。论文发表在CoordinationChemistryReviews上,喀什大学硕士生赵天琪为第一作者。


图2SS-PLNP发光机理、合成方法、组成及应用示意图。


根据反应介质的不同,SS-PLNP可以通过固相和液相方法制备。固相法主要有高温固相法和燃烧法,液相法有溶胶凝胶法、水热法、共沉淀法、浇铸法等。固相法合成的材料一般尺寸较大,发光强度较高。在高温环境下,原料可以在较短的时间内完全反应,形成较大尺寸的颗粒或晶体。相比之下,通过液体法合成的材料尺寸小,发光强度弱。在液相中,反应物分子更自由地扩散并反应形成更小尺寸的颗粒或晶体。根据具体情况,可以通过选择合适的合成方法、调整合成条件、添加掺杂离子或进行后处理步骤来改善材料的发光性能,从而实现特定的应用。


根据离子占有率的不同,尖晶石基体可分为正尖晶石和反尖晶石。在正交尖晶石结构中,二价“A2+”和三价“B3+”分别是四面体和八面体配位阳离子。在倒尖晶石结构中,一半的二价“A2+”和三价“B3+”占据八面体位点,剩余的三价“B3+”位于四面体位点。因此,通过控制基体中氧空位的分布可以提高光强度和寿命。同时,在基质中引入发光中心可以丰富SS-PLNPs的光学性质,实现特定颜色的发光。发光中心的引入不仅提高了SS-PLNPs的功能多功能性,而且为扩展其应用提供了更多可能性。SS-PLNP基质中独特的缺陷可以存储和释放电荷载流子以实现持续发光。陷阱的类型、浓度和深度对载流子的释放和捕获起着重要作用。陷阱的类型包括基体中固有的缺陷、引入的缺陷(例如氧空位)、电子陷阱、空穴陷阱和掺杂离子。陷阱的浓度控制载流子的数量,陷阱的深度影响载流子释放的速率。因此,晶体结构、发光中心和陷阱等因素对于SS-PLNPs的发光性能非常重要,通过控制和调制这些因素,可以获得材料特定的发光性能和优化的光学性能。


SS-PLNPs由于其独特的光学性质和可调谐发射波长特性而被广泛应用于许多领域。


1传感应用SS-PLNP可设计为高灵敏度的化学、生物和温度传感器,用于检测环境污染物、生物分子、金属离子、温度等。基于SS-PLNP的传感器响应速度快、选择性高、灵敏度好,广泛应用于环境监测、食品安全和医疗诊断等领域。


2生物医学应用由于SS-PLNPs具有持久的发光特性,可用作无干扰的生物成像探针。通过结合适当的靶向分子,可以实现肿的定位和监测,并提供肿的诊断和治疗效果的评估。SS-PLNP大力支持生物医学研究和临床应用。


3.信息识别领域SS-PLNPs的多重激发和多重发射特性在信息识别和安全领域具有潜力。SS-PLNPs的发光特性可用于实现防伪标记、指纹图像识别和信息存储等应用。这些特性使得SS-PLNP能够在品牌保护、身份验证和数据存储方面发挥重要作用。


4.光催化和太阳能电池领域由于SS-PLNPs具有高效的光吸收和光致发光特性,可用于光催化反应,如光解水制氢、有机物分解和CO2还原空气净化等。SS-PLNP还具有光电转换功能,作为太阳能电池的光吸收层,将太阳能转化为电能,提高太阳能电池的效率和稳定性。


图3基于SS-PLNP的应用a传感、b生物医学、c信息识别、d光催化、e太阳能电池。


尽管SS-PLNP具有许多潜在的好处和适用性,但它也带来了一些挑战。例如,实现高发光强度和小粒径的合成仍然是一个具有挑战性的题。提高发光效率、延长余辉时间对于拓展应用领域具有重要意义,材料稳定性和生物相容性也是生物应用需要解决的题。因此,需要进一步研究和开发新的SS-PLNP设计和制备,以实现SS-PLNP的实际应用。


尖晶石型连续发光纳米粒子机理,从组成到应用


赵天琪、RenagulAbdurahman、RushanulAiwaili、吴淑琪、尹学博


协调化学修订版,2023,488,215171,DOI:101016/jccr2023215171


导师介绍


莱纳古尔阿卜杜勒雷曼


位于苏埃沃


一、镁铝尖晶石炉料是粉末状的吗?

镁铝尖晶石填料是由氧化镁、氧化铝等原料制成的高温材料,一般用于钢铁冶炼、铸造、陶瓷等行业。镁铝尖晶石填料可以是粉末、块状、颗粒或其他形式。具体形式取决于生产工艺和应用。在某些情况下,需要将镁铝尖晶石填料制成粉末形式,以更好地与其他原料混合,提高材料的均匀性和反应活性。例如,在钢铁冶炼中,粉状镁铝尖晶石投入可与其他原料混合注入炉内,以提高冶炼效率和产品质量。在其他情况下,镁铝尖晶石填充物可能需要制成块状或颗粒状,以便于运输、储存和使用。例如,在铸造工业中,可将块状或粒状镁铝尖晶石填料直接加入炉内,以提高铸件的强度和耐磨性。因此,镁铝尖晶石填料的形式取决于具体的应用场景和生产工艺,在使用各种类型的镁铝尖晶石填料时,必须注意其特性和应用范围,以保证性能和使用效果。成分。


尖晶石是一种晶体结构,由于晶体中存在特殊的晶格缺陷,通常表现出尖锐的晶轴。


尖晶石一般具有高折射率、高导热率和高热膨胀系数的特点,因此广泛应用于材料科学、光学、电子等领域。


二、氧化铝和尖晶石的区别?

氧化铝和尖晶石在成分、晶体结构、硬度、用途、颜色等方面都有明显的区别。成分氧化铝是一种氧化物,化学式为Al2O3,其中铝的价数为+3,氧的价数为-2。尖晶石是由金属氧化物和非金属氧化物组成的矿物,常见的尖晶石元素有镁、铁、锌、钙等离子。晶体结构氧化铝具有六方晶体结构,晶格常数a=0-392nm,c=0-780nm。尖晶石具有等轴晶体结构和与氧化铝相似的晶格常数。硬度氧化铝的莫氏硬度为9,而尖晶石的硬度根据其成分不同而不同,例如镁尖晶石的莫氏硬度为8-8-5,铁尖晶石的硬度为莫氏硬度为8-8-5。没看到。锌尖晶石的莫氏硬度为8-8-5,锌尖晶石的莫氏硬度为7-7-5。应用领域氧化铝广泛应用于陶瓷、玻璃、涂料等领域,以及电子、航空航天等领域。尖晶石因其硬度和耐候性而应用于珠宝、建筑等领域。颜色氧化铝的颜色根据杂质和晶体结构的不同而不同,常见的颜色有白色、灰色和黑色。尖晶石的颜色因其成分和杂质而异;常见的颜色包括红色、蓝色和绿色。总之,氧化铝和尖晶石在许多方面都有显着差异。


今天给诸位网友解了尖晶石型结构材料有哪些的相关话题,其中也对尖晶石结构材料应用进行了详尽解释,希望大家喜欢!

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