ZnF2掺杂B2O3–Li2O–SrO氧氟玻璃的紫外B区发光特性及其生物医学应用潜力研究

本研究系统探讨了ZnF2掺杂硼锂锶氧氟玻璃的结构与光学性能，通过调控非桥氧（NBOs）形成和Zn–O/F键构筑，实现带隙（2.75→2.66 eV）与Urbach能量（0.716→0.810 eV）的协同调控，显著增强UV-B发射强度，为生物医学成像和光谱分析提供了新型荧光材料基础。

　　

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Sample preparation

采用标准熔融-淬火法合成锌氟掺杂锂锶硼酸盐玻璃，成分为50B₂O₃-25Li₂O-(25–x)SrO–xZnF₂（x=0,5,15,20,25 mol%）。使用纯度99.99%的Sigma Aldrich试剂，每批次精确称量10g原料，样品代号分别为BLS0、BLSZ5、BLSZ15、BLSZ20和BLSZ25。

XRD analysis

X射线衍射（XRD）分析证实ZnF₂掺杂BLS玻璃呈非晶态。如图2所示，XRD图谱在2θ=20°–40°和40°–50°范围呈现宽泛晕圈，无尖锐结晶峰，表明长程有序结构缺失。这种弥散峰与短程有序相关，源于非桥氧（NBOs）和Zn2?离子引起的网络畸变。

Conclusion

通过熔融淬火法成功制备ZnF₂掺杂B₂O₃–Li₂O–SrO氧氟玻璃，系统研究其物理、结构、光学及发光特性。密度和氧堆积密度随ZnF₂添加而降低，摩尔体积增加，表明非桥氧形成导致网络疏松。FTIR分析证实BO₄向BO₃单元转化及Zn–O/F键形成。