Preparación, características de emisión luminosa y estudio de protección antifalsificación fluorescente del vidrio autocristalizado BaF2 tridopado Pr3+/Gd3+/Ce3+

HUANG Ying ,  

JIN Tongtong ,  

LI Zihan ,  

LÜ Mengting ,  

LIU Yirong ,  

ZHANG Xiaoshan ,  

YU Dechao ,  

ZHANG Dawei ,  

摘要

El vidrio microcristalino de fluoruro dopado con tierras raras, debido a su estructura única y sus propiedades de emisión luminosa, muestra amplias perspectivas de aplicación en varios campos como la visualización estereoscópica, el láser de fibra óptica, la iluminación láser y las fuentes de luz infrarroja cercana. En este trabajo, se preparó una serie de vidrios transparentes autocristalizados BaF2 tridopados con Pr3+/Gd3+/Ce3+ mediante fusión a alta temperatura, y se analizaron sistemáticamente la fase, la estructura cristalina, la morfología y el tamaño de las partículas de los materiales sintetizados mediante difracción de rayos X, refinamiento estructural Rietveld y microscopía electrónica de transmisión, confirmando la característica de autocristalización de los nanocristales de BaF2 en el sistema de vidrio microcristalino SiO2-B2O3-Na2CO3-BaF2. Bajo excitación a 444 nm y 586 nm, la intensidad de emisión visible y de infrarrojo cercano de los iones Pr3+ en la muestra muestra una tendencia de aumento seguida por disminución con el incremento de la concentración de Gd3+, indicando un efecto regulador significativo del Gd3+ en la emisión de Pr3+. Bajo excitación a 320 nm, Ce3+ emite una banda ultravioleta ancha con pico en 370 nm a través de la transición 5d→4f y transfiere energía directamente al nivel 1D2 de Pr3+, induciendo la emisión característica de Pr3+ 1D2. Finalmente, esta muestra de vidrio microcristalino presenta un color magenta bajo iluminación azul a 444 nm y violeta bajo iluminación ultravioleta a 320 nm, y su polvo con un patrón antifalsificación construido sobre una placa de cobre puede lograr un cambio de color significativo, logrando exitosamente funciones de protección antifalsificación fluorescente y cifrado de información.

关键词

vidrio microcristalino;Pr3+;transferencia de energía;control del color de luz;protección antifalsificación fluorescente

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