光谱可编程的Ag2WO4纳米相:通过缺陷调控实现发射重构,用于高保真光子渲染和自适应生物特征识别

《Journal of Fluorescence》:Spectrally Programmable Ag2WO? Nanophases: Defect-Orchestrated Emission Reconfiguration for High-Fidelity Photonic Rendering and Adaptive Biometric Recognition

【字体: 时间:2025年10月26日 来源:Journal of Fluorescence 3.1

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  正交相银 tungstate(Ag?WO?)通过水热法合成,晶体结构经XRD和FESEM验证,带隙由1.38至2.89 eV可调,缺陷态和表面等离子共振(LSPR)增强LMCT跃迁,光致发光量子产率达0.693,并实现亚微米级多光谱指纹检测。

  

摘要

正交相银钨酸盐(Ag?WO?)是一种多晶型的三元氧化物,通过水热法合成,并对其晶体结构精度、量子光学特性及光子应用进行了全面研究。通过逐步调整合成时间,其形态从无序的各向异性棒状结构转变为规则的多面体颗粒,这一变化通过XRD和FESEM得到了证实。元素组成和化学计量比通过EDX和高光谱颜色映射技术得到了验证,结果显示材料在原子层面具有均匀性。紫外-可见光谱(UV–Vis. spectroscopy)揭示了显著的配体到金属的电荷转移(LMCT)现象(O 2p → W 5d/Ag 4d),这一过程因缺陷诱导的带内态和局域表面等离子体共振(LSPR)而得到增强,从而实现了可调的光学带隙(1.38–2.89 eV)。Urbach尾分析表明了由于缺陷导致的能带边缘模糊以及电子的局域化现象。时间分辨光致发光和稳态光致发光研究表明,该材料的光复合过程遵循双指数衰减规律,并受到陷阱的辅助;其中W1组分表现出最高的量子产率(Φ = 0.693)和超快的衰减时间(τ = 2.1 ns),表明其非辐射损耗较低。CIE、NCS和TM-30-18矢量分析方法揭示了精确的色彩工程特性,显示出高光谱保真度(Rf = 86.4)、优化的色彩范围(Rg = 98),以及发射光谱中明显的色调变化。色度计(SPD)和ΔEab评估结果表明材料具有良好的光谱一致性、最小的色彩偏差以及出色的色彩再现能力。值得注意的是,这种无染料的光致发光特性使得材料能够实现亚微米级别的多光谱潜在指纹检测,将量子材料科学与法医生物光子学相结合。这些研究结果表明,Ag?WO?是一种极具潜力的等离子体-半导体混合材料,适用于前沿的光电系统、生物识别技术以及高折射率光子涂层应用。

正交相银钨酸盐(Ag?WO?)是一种多晶型的三元氧化物,通过水热法合成,并对其晶体结构精度、量子光学特性及光子应用进行了全面研究。通过逐步调整合成时间,其形态从无序的各向异性棒状结构转变为规则的多面体颗粒,这一变化通过XRD和FESEM得到了证实。元素组成和化学计量比通过EDX和高光谱颜色映射技术得到了验证,结果显示材料在原子层面具有均匀性。紫外-可见光谱(UV–Vis. spectroscopy)揭示了显著的配体到金属的电荷转移(LMCT)现象(O 2p → W 5d/Ag 4d),这一过程因缺陷诱导的带内态和局域表面等离子体共振(LSPR)而得到增强,从而实现了可调的光学带隙(1.38–2.89 eV)。Urbach尾分析表明了由于缺陷导致的能带边缘模糊以及电子的局域化现象。时间分辨光致发光和稳态光致发光研究表明,该材料的光复合过程遵循双指数衰减规律,并受到陷阱的辅助;其中W1组分表现出最高的量子产率(Φ = 0.693)和超快的衰减时间(τ = 2.1 ns),表明其非辐射损耗较低。CIE、NCS和TM-30-18矢量分析方法揭示了精确的色彩工程特性,显示出高光谱保真度(Rf = 86.4)、优化的色彩范围(Rg = 98),以及发射光谱中明显的色调变化。色度计(SPD)和ΔEab评估结果表明材料具有良好的光谱一致性、最小的色彩偏差以及出色的色彩再现能力。值得注意的是,这种无染料的光致发光特性使得材料能够实现亚微米级别的多光谱潜在指纹检测,将量子材料科学与法医生物光子学相结合。这些研究结果表明,Ag?WO?是一种极具潜力的等离子体-半导体混合材料,适用于前沿的光电系统、生物识别技术以及高折射率光子涂层应用。

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