I fluoruri delle terre rare, grazie alle loro proprietà fisico-chimiche uniche, sono diventati matrici importanti per la preparazione di materiali luminescenti con conversione up/down. Tuttavia, i tradizionali materiali luminescenti al fluoruro di terre rare sono soggetti a igroscopicità, il che influisce sulle loro prestazioni luminescenti. Per risolvere questo problema, i ricercatori utilizzano spesso rivestimenti di silice (SiO₂) per modificarne le superfici, migliorando l'idrofobicità e la stabilità dei materiali. Basandosi su ciò, questo studio propone una strategia innovativa per preparare un nuovo aerogel composito a base di fluoruro di terre rare-(YF₃:Yb³⁺,Er³⁺@SiO₂) con una struttura a nastro-mediante elettrofilatura uniassiale, doppia catalisi acido-base e liofilizzazione-. Questo materiale non solo presenta eccellenti proprietà luminescenti, ma combina anche elasticità e idrofobicità, fornendo nuove intuizioni per la progettazione di materiali funzionali ottici.
Questo studio ha costruito con successo un nuovo aerogel composito a base di-fluoro di terre rare-aerogel composito-YF₃:10%Yb³⁺,1%Er³⁺@15%SiO₂ nastro-come l'aerogel a nanoribbon (aerogel BIBSN). Questo materiale è stato preparato utilizzando l'elettrofilatura uniassiale combinata con un processo di calcinazione con fluorurazione a crogiolo singolo-. I risultati sperimentali mostrano che YF₃:10%Yb³⁺,1%Er³⁺@15%SiO₂BIBSN mostra una forte luminescenza di upconversion verde sotto eccitazione a 980 nm. Inoltre, questo aerogel mantiene un'eccellente elasticità dopo molteplici cicli di compressione-rilascio a una pressione di 200 g e possiede una buona idrofobicità, con un angolo di contatto con l'acqua di circa 120,71 gradi. Questo nuovo materiale aerogel, che combina luminescenza, elasticità e idrofobicità, mostra ampie prospettive di applicazione in campi quali l'illuminazione allo stato solido, il bioimaging, la lotta alla contraffazione e il rilevamento ottico. Lo studio ha esplorato ulteriormente le caratteristiche strutturali, le proprietà di luminescenza, il comportamento elastico e le proprietà idrofobe del materiale, rivelando la relazione tra la sua struttura unica a nastro- e le eccellenti proprietà multifunzionali.
Le conclusioni di questo studio indicano che l'aerogel nanonastriforme simile a un nastro YF₃:10%Yb³⁺,1%Er³⁺@15%SiO₂-preparato mediante elettrofilatura uniassiale e liofilizzazione -catalitica a doppia base acida-non solo eredita le eccellenti proprietà di luminescenza degli elementi delle terre rare, ma presenta anche vantaggi strutturali unici, ottenendo così l'integrazione di proprietà multifunzionali. Questa nuova strategia di preparazione dei materiali per aerogel fornisce un approccio semplice e a basso costo per la progettazione di aerogel luminescenti multifunzionali con proprietà elastiche e si prevede che promuoverà l'applicazione pratica di materiali funzionali ottici in più campi.