Ce3+敏化BaF2:Tb3+纳米磷光体的能量传递机制及在潜指纹识别与防伪领域的创新应用

研究人员通过水热法合成Ce3+敏化BaF2:Tb3+纳米磷光体，发现Ce3+→Tb3+能量转移效率达92%（292 nm激发），量子产率46%，成功应用于潜指纹检测与防伪领域，为荧光标记技术提供新方案。

　　

通过水热法成功制备的Ce³⁺敏化BaF₂:Tb³⁺纳米磷光体体系，在掺杂浓度≥6 at%时呈现立方相和正交相共存现象。高分辨透射电镜（HR-TEM）进一步揭示了X射线衍射（XRD）未能检测到的六方相CeF₃存在。光致发光（Photoluminescence, PL）研究显示，通过Ce³⁺间接激发的Tb³⁺发射强度显著高于直接激发，证实了Ce³⁺→Tb³⁺的高效能量转移（Energy Transfer, ET）。随着Tb³⁺浓度从0增至7 at%，Ce³⁺的PL衰减寿命从21纳秒缩短至4纳秒，并通过辐射/非辐射跃迁速率的定量计算验证了能量转移机制。该转移被证实属于多极相互作用（以偶极-偶极相互作用为主），在292 nm激发下能量转移效率高达92%。最优量子产率（Quantum Yield）达到46%（Ce³⁺与Tb³⁺各5 at%掺杂）。该纳米磷光体在潜指纹可视化检测和高级防伪领域展现出卓越的应用潜力。