Les fluorures de terres rares, en raison de leurs propriétés physicochimiques uniques, sont devenus des matrices importantes pour la préparation de matériaux luminescents à conversion up/down. Cependant, les matériaux luminescents traditionnels au fluorure de terres rares sont sujets à l'hygroscopique, affectant leurs performances luminescentes. Pour résoudre ce problème, les chercheurs utilisent souvent des revêtements de silice (SiO₂) pour modifier leurs surfaces, améliorant ainsi l'hydrophobicité et la stabilité des matériaux. Sur cette base, cette étude propose une stratégie innovante pour préparer un nouvel aérogel composite à base de fluorure de terres rares - (YF₃: Yb³⁺, Er³⁺ @ SiO₂) avec une structure en forme de ruban - par électrofilage uniaxial, double catalyse acide -base et lyophilisation -. Ce matériau présente non seulement d'excellentes propriétés luminescentes, mais combine également élasticité et hydrophobicité, offrant ainsi de nouvelles perspectives pour la conception de matériaux fonctionnels optiques.
Cette étude a réussi à construire un nouvel aérogel composite à base de-fluorure de terres rares--YF₃ : 10 % Yb³⁺, 1 % Er³⁺ @ 15 % SiO₂ ruban- comme l'aérogel nanoruban (aérogel BIBSN). Ce matériau a été préparé en utilisant un électrofilage uniaxial combiné à un processus de calcination par fluoration à creuset unique. Les résultats expérimentaux montrent que YF₃ : 10 % Yb³⁺, 1 % Er³⁺ @ 15 % SiO₂BIBSN présente une forte luminescence de conversion ascendante verte sous une excitation de 980 nm. De plus, cet aérogel conserve une excellente élasticité après plusieurs cycles de compression-libération à une pression de 200 g et possède une bonne hydrophobicité, avec un angle de contact avec l'eau d'environ 120,71 degrés. Ce nouveau matériau aérogel, combinant luminescence, élasticité et hydrophobicité, présente de larges perspectives d'application dans des domaines tels que l'éclairage à semi-conducteurs, la bioimagerie, la lutte contre la contrefaçon et la détection optique. L'étude a ensuite exploré les caractéristiques structurelles, les propriétés de luminescence, le comportement élastique et les propriétés hydrophobes du matériau, révélant la relation entre sa structure unique en forme de ruban- et ses excellentes propriétés multifonctionnelles.
Les conclusions de cette étude indiquent que l'aérogel nanoruban de type ruban YF₃ : 10 % Yb³⁺, 1 % Er³⁺ @ 15 % SiO₂ -, préparé par électrofilage uniaxial et lyophilisation catalytique double acide - base - hérite non seulement des excellentes propriétés de luminescence des éléments des terres rares, mais présente également des avantages structurels uniques, permettant ainsi l'intégration de propriétés multifonctionnelles. Cette nouvelle stratégie de préparation de matériaux d'aérogel fournit une approche simple et peu coûteuse pour concevoir des aérogels luminescents multifonctionnels dotés de propriétés élastiques, et devrait promouvoir l'application pratique de matériaux fonctionnels optiques dans davantage de domaines.