在光吸收后能长时间持续发光的材料被称为持久发光（PeL）材料，也称为持久荧光体。这类材料已被广泛研究并应用于多种领域，包括紧急标识、手表表盘、玩具等传统应用，以及道路标记、交流LED、生物成像、太阳能电池、光学数据存储、防伪和光催化剂等新兴应用[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7]。最近在持久发光玻璃陶瓷方面的发展进一步实现了多功能系统的实现，例如温度传感[8], [9]。
通常，这些PeL材料的应用需要经过适当的改性以便于体内使用[10]或将其掺入宿主基体中，以赋予所需的机械和化学性能。例如，研究重点是将PeL材料掺入聚合物基体[11], [12]或玻璃基体[13], [14], [15]中。尽管掺入玻璃后可以提升硬度、抗刮擦性、耐环境性和耐高温性，但加工过程需要较高的温度，这对保持PeL材料的化学和光学性能构成了挑战。其中一个主要挑战是掺入玻璃过程中掺杂离子价态可能发生变化。例如，在基于Eu2?的持久荧光体中，高温合成必须在还原条件下进行，以获得Eu的二价态，而这并不总是与玻璃的加工要求相兼容。此外，荧光体-玻璃界面处的化学反应可能进一步促进氧化还原反应和离子扩散，导致Eu2?部分氧化为Eu3?，并形成降低发光效率的界面相，从而改变复合材料的整体光学性质。
近年来，荧光体-玻璃复合材料系统发展迅速，这主要得益于对高亮度激光驱动照明和投影技术的需求[16], [17], [18], [19], [20], [21]。研究表明，玻璃薄膜中的高结晶度三色荧光体可用于高功率激光照明；具有良好散热性能的热稳定复合薄膜；以及超薄、大面积的荧光体-玻璃转换器，这些转换器在高光子通量下能实现更高的发光效率和操作稳定性。这些进展展示了这类材料在下一代固态照明中的潜力。
同时，人们也致力于玻璃网络设计和相工程策略，以抑制界面扩散并稳定掺杂离子的价态[22], [23], [24], [25]。最新研究显示，通过调整玻璃成分、添加纳米填料或调控玻璃-陶瓷的结晶路径，可以有效抑制反应层的形成并调节Eu2?激活系统中的陷阱动态[24], [25], [26]。这些方法强调了微观结构和局部化学环境在决定长期发光稳定性和效率方面的重要作用。然而，大多数研究仍侧重于宏观光学性能指标，而对玻璃基体内部荧光体稳定性的空间分辨研究相对较少。
尽管存在这些挑战，文献中仍报道了使用多种掺入方法的成功案例[27], [28], [29], [30], [31]。最近的制备策略包括低温烧结、高频感应烧结、注塑成型和气溶胶沉积[32], [33], [34], [35], [36], [37]。然而，对于通过粘性烧结制备的持久发光系统而言，加工条件、界面现象、孔隙形态以及微观尺度上的局部光学响应之间的综合关联仍缺乏。通常，其完整性和最终复合材料的性能是通过一系列标准的结构、微观结构和光学表征技术来研究的。结构表征技术（如X射线衍射XRD）揭示了材料内部的原子排列，而微观结构表征（例如使用电子显微镜和能量色散光谱SEM-EDX）则提供了关于晶粒尺寸、化学成分和微观/纳米尺度相分布的见解。光学表征方法（包括振动光谱FT-IR和拉曼光谱以及电子光谱光致发光）进一步有助于理解材料的组成和性能[10], [28], [38], [39], [40], [41], [42], [43]。然而，对于通过粘性烧结制备的持久发光系统而言，加工条件、界面现象、孔隙形态以及微观尺度上的局部光学响应之间的综合关联仍需进一步研究。
在这种情况下，基于同步辐射的技术提供了许多显著的优势，包括高光子通量、高灵敏度、空间分辨率和元素选择性分析能力，还有光束的相干性以及原位和操作过程中的监测能力，即能够在加工过程中或实际工作条件下实时监测材料性能[44]。这些技术使得从微米到纳米的长度尺度上的材料结构和微观结构进行详细表征成为可能[45]。此外，调节同步辐射光束能量的能力还便于结合时间分辨研究进行光谱分析[46]，为深入理解这些复杂材料提供了可行的方法。
在这项研究中，我们使用了基于同步辐射的多模态技术，对含有蓝光发射荧光体微粒（PeL-MPs）Sr?MgSi?O?:Eu2?,Dy3?（SMSO）的持久发光玻璃基复合材料（PeL-GMCs）进行了全面表征，这些微粒是通过真空下的无压粘性烧结制备的。我们的目标是评估将这些微粒掺入玻璃基体所需的高温对其结构、微观结构和光学性能的影响。为此，我们采用了X射线纳米成像技术，利用荧光、发光和透射技术获得的对比度，以亚微米分辨率分析了元素分布、X射线辐照下的光学响应，以及玻璃体积内孔隙和嵌入的PeL-MPs的形态和分布。
