双波长发射长余辉纳米颗粒Zn2SiO4∶Ga的制备及动态防伪应用

作者：周洁; 乔湘凯; 何凤贵; 海仁沙·麦麦提依力; 阿不都卡德尔·阿不都克尤木^*

来源：微纳电子技术, 2023, 60(11): 1784-1792.

DOI：10.13250/j.cnki.wndz.2023.11.009

• 纳米颗粒
• 纳米材料
• 双波长发射
• 长余辉发光
• 动态防伪
• 硅酸锌(Zn2SiO4)
• 3+掺杂" name="keyword">Ga3+掺杂

双波长发射的长余辉纳米材料在信息加密与防伪方面有着重要的应用潜能。采用水热和煅烧结合的方法,制备了具有双波长发射的Zn2SixO4∶Ga0.01 (x=0.8～1.2)长余辉纳米颗粒。通过优化合成过程中前驱体溶液的pH值和硅离子含量,使Zn2SixO4∶Ga0.01获得了较好的长余辉发光性能。研究结果表明,Ga3+掺杂对Zn2SiO4的晶体结构没有影响,当前驱体溶液pH值为7时,Zn2Si1.1O4∶Ga0.01纳米颗粒分散性较好,平均粒径为(86.18±1.26)nm。在254 nm紫外光激发下,Zn2Si1.1O4∶Ga0.01在417和770 nm两个波长下发射,417 nm下的平均发光寿命(τav)为54.05 s,770 nm下的平均发光寿命为96.35 s,在近红外区可观察到216 h的余辉发光,并成功应用于多模动态防伪中。双波长发射的Zn2SixO4∶Ga0.01还将在生物传感与成像等领域具有潜在应用价值。