Гидроксиапатити бо тербий легиршуда ва бо фтор ивазшуда (HAp-F-Tb), маводи бар асоси калсий-фосфат мебошад, ки дар матритсаи гидроксиапатити пайдоиши биологӣ як қисми гурӯҳҳои гидроксилӣ бо фтор иваз шуда, ба сохтор ионҳои севалентии тербий, Tb³⁺, ворид карда шудаанд. Дар таҳқиқот аз устухони гов бо пиролизи босуръат биогидроксиапатит омода шуда, мавод аввал бо маҳлули дорои фтор коркард ва баъдан бо истифода аз Tb(NO₃)₃·5H₂O бо тербий легир шудааст. Сохтори кристалии намунаҳо бо дифраксияи рентгенӣ (XRD), хусусиятҳои пайванди химиявӣ/ларзишӣ бо FTIR, морфология ва тақсимоти элементҳо бо SEM–EDS ва хусусиятҳои оптикӣ бо спектроскопияи фотолюминесцентӣ омӯхта шудаанд.

Дар натиҷаҳои XRD барои намунаҳои HAp, HAp-F ва HAp-F-Tb сохтори гексагоналӣ гузориш шудааст. Пас аз иловаи фтор масофаи байниҳамворӣ ба ҳисоби миёна %0,59 зиёд шуда, пас аз легир кардани HAp-F бо Tb ба ҳисоби миёна тақрибан %2 кам шудааст; дар баъзе қуллаҳои дифраксионӣ афзоиш то тақрибан %0,6 низ мушоҳида шудааст. Манбаъ барои HAp-F дараҷаи кристаллнокии %89,1 ва барои HAp-F-Tb %87,9-ро гузориш мекунад. Дар намунаи XRD фазаи кристалии иловагӣ гузориш нашудааст ва муаллифон ин ҳолатро бо ворид шудани фтор ва тербий ба сохтори гидроксиапатит бидуни ташкили пайвасти дуюмдараҷа мувофиқ медонанд.

Дар мушоҳидаҳои SEM намунаи HAp-F-Tb морфологияи хокамонанд нишон додааст; андозаи миёнаи дона 1–2 µm ва андозаи агломерат то 200 µm гузориш шудааст. Дар ченкунии маҳаллии SEM–EDS барои фтор тақрибан %2,95 ва барои тербий тақрибан %4,17 ҳиссаи массавӣ ба даст омадааст. Муаллифон махсус таъкид мекунанд, ки EDS таҳлили маҳаллӣ аст ва дар минтақаҳои дигар натиҷаҳои гуногун ба даст омада метавонанд.

Ченкуниҳои фотолюминесцентӣ нишон медиҳанд, ки маркази асосии фаъоли люминесцентии системаи HAp-F-Tb иони Tb³⁺ мебошад. Ҳангоми барангезиш бо 220 ва 250 nm дар тақрибан 490, 545, 585 ва 620 nm тасмаҳои эмиссионӣ сабт шудаанд; тасмаи равшантари 545 nm ба гузариши \(^{5}D_4\rightarrow{}^{7}F_5\) нисбат дода шудааст. Тасмаҳои 585 ва 620 nm мутаносибан бо гузаришҳои \(^{5}D_4\rightarrow{}^{7}F_4\) ва \(^{5}D_4\rightarrow{}^{7}F_3\) алоқаманд карда шудаанд. Самаранокии баландтарини барангезиш дар минтақаи 220–260 nm ва байни 355–377 nm мушоҳида шудааст. Муаллифон баррасӣ мекунанд, ки ин рафтор метавонад бо барангезиши мустақими ионҳои Tb³⁺ ва/ё интиқоли энергия аз матритсаи апатит ва сатҳҳои нуқсон ба ионҳои Tb³⁺ алоқаманд бошад.

Ин натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки HAp-F-Tb барои таҳқиқоти фотоникӣ ва оптоэлектронӣ маводи люминесцентии арзандаи омӯзиш аст; аммо таҳқиқот истифодаи клиникӣ, кори имплант, заҳролудии ҳуҷайравӣ, рафтори in vivo ё санҷиши биомутобиқати дарозмуддатро иҷро накардааст. Аз ин рӯ, ангезаи биотиббии бахши муқаддима набояд ҳамчун самаранокии биотиббие, ки ин таҷриба мустақиман исбот кардааст, тафсир шавад.

HAp-F-Tb Чист ва Дар Таҳқиқот Чӣ Гуна Омода Шуд?

HAp-F-Tb маводи таҷрибавии апатитӣ мебошад, ки дар натиҷаи аввал бо фтор иваз кардани биогидроксиапатити аз устухони гов гирифташуда ва сипас легир кардани он бо ионҳои Tb³⁺ омода шудааст. Ҳадафи асосии таҳқиқот танҳо истеҳсоли хокаи нав нест; балки бо усулҳои тавсиф муайян кардани он аст, ки иловаҳои фтор ва Tb³⁺ дар сохтори кристалӣ, хусусиятҳои ларзишӣ, морфология, тақсимоти элементҳо ва махсусан рафтори фотолюминесцентӣ чӣ гуна якҷо зоҳир мешаванд.

Гидроксиапатит, ивазкунии фтор ва легиркунии тербий чӣ маъно доранд?

Матритсаи гидроксиапатите, ки манбаъ асос мегирад, ба шакли \(\mathrm{Ca_5(PO_4)_3(OH)}\) нишон дода шудааст. Сохтор торчаи кристалии апатитӣ аз ҷузъҳои калсий, фосфат ва гидроксил мебошад. Ибораи “ивазкунии фтор” дар таҳқиқот маънои иваз шудани ҷойҳои торчаи вобаста ба гидроксилро бо иштироки ионҳои фтор дорад. Кам шудани тасмаи вобаста ба OH⁻ дар натиҷаҳои FTIR низ аз ҷониби муаллифон бо ҳамин раванди ивазкунӣ алоқаманд карда мешавад.

Тербий унсури нодирзаминӣ мебошад, ки бо рамзи Tb нишон дода мешавад. Дар таҳқиқот навъи аз ҷиҳати оптикӣ фаъол иони севалентии \(\mathrm{Tb^{3+}}\) аст. Гузариши иони Tb³⁺ байни сатҳҳои муайяни энергетикии электронӣ боиси пайдо шудани тасмаҳои хоси эмиссионӣ дар минтақаи намоён мешавад. Дар маркази бахши оптикии таҳқиқот муайян кардани он аст, ки ин гузаришҳои сатҳи энергия дар кадом дарозиҳои мавҷи барангезиш ва кадом дарозиҳои мавҷи эмиссия мушоҳида мешаванд.

Омодасозии биогидроксиапатит

Маводи ибтидоӣ устухони гов аст. Тартиби омодасозие, ки манбаъ гузориш медиҳад, чунин аст:

1. Устухонҳо дар оби ҷӯш 4–6 соат аз равған тоза карда шудаанд.
2. Устухонҳо ба пораҳои ғафсиашон 3–8 mm ҷудо карда шудаанд.
3. Пораҳо дар танӯр дар тақрибан 200 °C хушк карда шудаанд.
4. Аз пораҳои омодашудаи устухон 300 g дар танӯри муфелии пешакӣ гармшуда дар \(750\pm10\ ^\circ\mathrm{C}\) барои 30 дақиқа ба пиролизи босуръат дучор карда шудааст.
5. Пас аз таҷзияи ҳароратии ҷузъҳои органикӣ ва хориҷ шудани гази пиролиз маҳсулоти гирифташуда чанд соат дар ҳавончак майда карда шудааст.

Манбаъ ҳамчунин бо такя ба мушоҳидаи қаблӣ қайд мекунад, ки дар намунаҳои ҳосилшуда дар ҳароратҳои пиролизи 600 °C ва пасттар метавонад аз рӯйи масса тақрибан %4 боқимондаи биоорганикӣ мавҷуд бошад. Ин рақам набояд ҳамчун миқдори боқимондаи намунаи ҳозираи HAp-F-Tb дар 750 °C тафсир шавад; таҳқиқот онро ҳамчун мушоҳидаи қаблӣ барои ҳароратҳои пасттар медиҳад.

Ивазкунии фтор

Дар марҳилаи илова кардани фтор 10 g гидроксиапатити тоза истифода шудааст. 1 g NaF дар 100 mL оби деионизатсияшуда ҳал карда шуда, маҳлули ҳосилшуда бо хокаи гидроксиапатит барои ташкили суспензия омехта шудааст. Суспензия чанд соат омехта, фазаи моеъ бо сентрифугакунӣ ҷудо, таҳшин чанд бор бо оби дистиллятсияшуда шуста ва дар байни 80–110 °C хушк карда шудааст.

Легиркунии тербий

Ҳамчун манбаи Tb³⁺ \(\mathrm{Tb(NO_3)_3\cdot5H_2O}\) истифода шудааст. Намак дар оби дистиллятсияшуда ҳал карда шуда, бо гидроксиапатити фторшуда омехта шудааст. Манбаъ қайд мекунад, ки барои пешгирии ҳалшавӣ pH дар ҳудуди 8–9 нигоҳ дошта шудааст. Пас аз шустан ва хушккунӣ мавод дар 550 °C дар танӯри муфелӣ “чанд соат” тафсонда шудааст.

Маҳдудияти муҳими такрорпазирӣ: Мақола дар бахши усул масса, молярият ё фоизи ҳадафии легиркунии Tb барои Tb(NO₃)₃·5H₂O-ро намедиҳад. Давомнокии тафсондан низ бо соати дақиқ не, балки ба шакли “чанд соат” гузориш шудааст. Ин маълумот аз ҷониби Verianla тахмин карда нашудааст.

Омодасозии намунаи фотолюминесцентӣ

Барои ченкуниҳои люминесцентӣ хокаҳо дар дорандаҳои мисӣ бо ғафсии тақрибан 0,5 mm ва диаметри тақрибан 10 mm фишурда шудаанд. Пресси дастӣ истифода шуда, фишори тақрибан 0,1–0,2 MPa татбиқ шудааст.

Асбобҳои истифодашуда барои тавсиф

Қонуни Bragg Дар Ин Таҳқиқот Чиро Ҳисоб Мекунад?

Қонуни Bragg кунҷи қуллаи муайяни дифраксиониро дар XRD бо дарозии мавҷи маълуми рентгенӣ алоқаманд карда, масофаи \(d\)-ро байни оилаи мувофиқи ҳамвориҳо дар кристалл ҳисоб мекунад. Дар таҳқиқот \(\lambda=1.5406\) Å истифода шудааст ва тағйироти масофаи байниҳамворӣ дар намунаҳои HAp, HAp-F ва HAp-F-Tb тавассути кунҷи ченшудаи \(2\theta\) ва нисфи он, яъне \(\theta\), муқоиса шудаанд.

Муодилаи истифодашуда дар манбаъ:

\[ d=\frac{\lambda}{2\sin\theta} \tag{1} \]

Дар ин ҷо:

• \(d\): масофаи байни ҳамвориҳои кристаллӣ аст ва дар манбаъ бо Ångström, Å, дода мешавад.
• \(\lambda\): дарозии мавҷи рентгении истифодашуда; дар таҳқиқот \(\lambda=1.5406\) Å аст.
• \(\theta\): кунҷи Bragg аст.
• Азбаски дар графики XRD меҳвари уфуқӣ \(2\theta\) аст, манбаъ \(\theta=(2\theta)/2\)-ро истифода мебарад.

Аз ҷиҳати математикӣ, вақте \(\lambda\) доимӣ аст, зиёд шудани \(\theta\) боиси зиёд шудани \(\sin\theta\) ва кам шудани масофаи ҳисобшудаи \(d\) мегардад. Аз ин рӯ, тағйири кунҷи қуллаи дифраксионӣ дар бораи тағйири фосилаи ҳамвориҳои мувофиқ дар торчаи кристалл маълумот медиҳад. Аммо ҳамвориҳои гуногуни кристаллӣ ҳатман дар як самт тағйир намеёбанд; дар манбаъ низ пас аз легиркунии Tb дар баъзе қуллаҳо \(d\) кам ва дар баъзеи дигар зиёд гузориш шудааст.

Сохторе, ки бо XRD муайян шудааст

Манбаъ гузориш медиҳад, ки ҳар се намуна аз рӯйи ҷойгиршавии қуллаҳои дифраксионӣ сохтори гексагоналӣ ва гурӯҳи фазоии \(P6_3/m\)-ро нигоҳ доштаанд. Пас аз иловаи фтор қиматҳои \(d\) ба ҳисоби миёна %0,59 зиёд шуда, пас аз легиркунии Tb³⁺ бошад нисбат ба HAp-F ба ҳисоби миёна тақрибан %2 кам шудаанд. Дар баъзе қуллаҳои дифраксионӣ афзоиши тақрибан %0,6 нишон медиҳад, ки тағйир дар ҳамаи самтҳои кристалл яксон нест.

Номувофиқии дохилии манбаъ дар корти референсии XRD

Матни манбаъ ҳангоми шарҳи мавқеъҳои қулла ибораи “PDF card 15-0876”-ро истифода мебарад. Аммо дар ҳамон саҳифа дар паҳлӯи хатҳои сурхи референсии графики XRD тамғаи “PDF 86-0740, Ca₅(PO₄)₃(OH)” дида мешавад. Манбаъ шарҳ намедиҳад, ки чаро ин ду рақами гуногуни корт якҷо омадаанд. Verianla яке аз онҳоро дуруст эълон карда, дигариро пинҳонӣ иваз накардааст.

Дараҷаи кристаллнокӣ ва мушкил дар формулаи манбаъ

Манбаъ дараҷаи кристаллнокиро барои HAp-F %89,1 ва барои HAp-F-Tb %87,9 гузориш мекунад. Ҳамин тавр, қимати гузоришшудаи кристаллнокии намунаи Tb-легиршуда аз намунаи HAp-F ба 1,2 банди фоизӣ пасттар аст. Муаллифон ин коҳишро бо вайроншавии маҳаллии тор ва афзоиши нуқсонҳо, ки метавонанд аз фарқи радиуси ионии Tb³⁺ ва Ca²⁺ ба вуҷуд оянд, алоқаманд мекунанд.

Аммо дар манбаъ барои кристаллнокӣ ифодаи зерин чоп шудааст:

\[ X_c= \frac{S_{cr}+S_{am}}{S_{cr}} \times100\%. \]

Манбаъ тарзи ҳисоб кардани бузургиҳои \(S_{cr}\) ва \(S_{am}\)-ро алоҳида муайян намекунад. Муҳимтар аз ин, агар \(S_{cr}>0\) ва \(S_{am}\geq0\) қабул карда шаванд, ифодаи чопшудаи боло аз ҷиҳати математикӣ натиҷаи %100 ё бештар медиҳад; ин бо қиматҳои %89,1 ва %87,9, ки дар манбаъ дода шудаанд, мустақиман мувофиқат намекунад. Аз ин рӯ, Verianla формуларо бо тахмин “ислоҳ” намекунад; балки ошкоро нишон медиҳад, ки байни формулаи чопшуда ва натиҷаҳои гузоришшуда номувофиқии дохилии манбаъ вуҷуд дорад.

Таҳлили FTIR чиро нишон дод?

FTIR бо омӯхтани он ки нури инфрасурх дар кадом ададҳои мавҷӣ дар мавод ҷаббида мешавад ё гузариш тағйир меёбад, дар бораи хусусиятҳои ларзишии пайвандҳо маълумот медиҳад. Дар таҳқиқот HAp-и тоза, HAp-F ва HAp-F-Tb муқоиса шудаанд.

Тасмаҳои асосие, ки манбаъ дар намунаи HAp-F-Tb ба ионҳои фосфат нисбат медиҳад:

• 1097 cm⁻¹,
• 1041 cm⁻¹,
• 960 cm⁻¹,
• 604 cm⁻¹,
• 574 cm⁻¹,
• 472 cm⁻¹.

Манбаъ гурӯҳи аввалро бо ларзишҳои \(\nu_3\mathrm{PO_4^{3-}}\) ва тасмаҳои деформатсияро бо \(\nu_4\mathrm{PO_4^{3-}}\) алоқаманд мекунад. Нисбат ба гидроксиапатити тоза, дар атрофи 1037 ва 601 cm⁻¹ ҷобаҷогузориҳои хурди тасмаҳо мушоҳида шуда, қайд мешавад, ки ин метавонад бо тағйири муҳити химиявии маҳаллии гурӯҳҳои фосфат пас аз легиркунӣ алоқаманд бошад.

Суст шудани тасмаи тақрибан 630 cm⁻¹, ки бо мавҷудияти OH⁻ алоқаманд аст, дар намунаи легиршуда аз ҷониби манбаъ ҳамчун далеле тафсир мешавад, ки иваз шудани ҷойҳои OH⁻ бо F⁻-ро дастгирӣ мекунад.

Огоҳии манбаъ: Дар охири шарҳи FTIR барои гурӯҳҳои карбонат як қимат ба шакли “2500 ва 2500 cm⁻¹” ду бор навишта шудааст. Азбаски аз манбаъ боэътимод муайян кардан мумкин нест, ки қимати дуюм бояд чӣ бошад, Verianla ягон адади мавҷро сохта набаровардааст.

Морфологияи SEM

Дар тасвирбардории SEM хокаи HAp-F-Tb морфологияи донадор/хокамонанд нишон медиҳад. Манбаъ андозаи миёнаи донаро 1–2 µm медиҳад. Ҳамзамон, донаҳои ҷудогона якҷо шуда, агломератҳое ташкил медиҳанд, ки то 200 µm мерасанд.

Дар ин ҷо “андозаи дона 1–2 µm” ва “агломерати 200 µm” як бузургӣ нестанд. Дона заррачаи сохтории хурдтарро, агломерат бошад маҷмӯи калонтареро ифода мекунад, ки аз якҷо шудани шумораи зиёди донаҳо ба вуҷуд меояд.

Натиҷаи SEM–EDS

EDS бо истифода аз сигналҳои хоси рентгении элементҳо дар минтақаи маҳаллии интихобшуда зери SEM таркиби тахминии элементиро арзёбӣ мекунад. Ҳиссаҳои тахминии массавӣ дар таҳқиқот:

Манбаъ махсусан хусусияти маҳаллии ченкуниро таъкид мекунад. Аз ин рӯ, қиматҳои %2,95 ва %4,17 набояд ҳамчун таркиби глобалии якхела ва дақиқи тамоми массаи хока тафсир шаванд; дар минтақаҳои дигари SEM–EDS таносубҳои дигар гирифта шуда метавонанд.

Қуллаи 545 nm Дар Спектри Фотолюминесценсия Чӣ Маъно Дорад?

Тасмаи қавии эмиссионии тақрибан 545 nm дар таҳқиқот ба гузариши электронии \(^{5}D_4\rightarrow{}^{7}F_5\)-и иони Tb³⁺ нисбат дода шудааст ва яке аз нишонаҳои равшани спектралии люминесценсияи аз тербий сарчашмагиранда дар системаи HAp-F-Tb мебошад. Дар таҳқиқот мушоҳида шудани ҳамон сохтори хоси эмиссия дар шароити гуногуни барангезиш, аз ҷумла 220–250 nm, тафсири он ки ионҳои Tb³⁺ марказҳои фаъоли люминесцентӣ мебошанд, дастгирӣ мекунад.

Фарқи байни спектри эмиссия ва барангезиш

Спектри эмиссия, нишон медиҳад, ки ҳангоми барангезиши намуна дар дарозии мавҷи муайян он дар кадом дарозиҳои мавҷ нур мебарорад. Спектри барангезиш бошад нишон медиҳад, ки ҳангоми назорат кардани дарозии мавҷи муайяни эмиссия кадом дарозиҳои мавҷи барангезиш он эмиссияро самараноктар ба вуҷуд меоранд. Таҳқиқот бо истифодаи якҷояи ҳар ду навъи ченкунӣ арзёбӣ мекунад, ки марказҳои Tb³⁺ бо кадом роҳҳо барангехта мешаванд.

Тасмаҳои эмиссия ҳангоми барангезиши 220 ва 250 nm

Нишондоди \(^{5}D_4\rightarrow{}^{7}F_J\) чӣ гуна хонда мешавад?

Ин нишондод рамзҳои термӣ дар спектроскопияи атомӣ барои тавсифи сатҳҳои энергия мебошад. Сохтори умумӣ ба шакли \(^{2S+1}L_J\) аст. Рақами боло каратнокии спин, ҳарф оилаи импулси кунҷии орбиталӣ ва \(J\)-и поён адади квантии импулси умумии кунҷиро ифода мекунад. Тирча гузариши иони Tb³⁺-ро аз ҳолати энергияи баландтар ба ҳолати энергияи пасттар нишон медиҳад. Вақте фарқи энергия ҳамчун фотон хориҷ мешавад, тасмаи эмиссияи ченшаванда пайдо мешавад.

Тағйир додани дарозии мавҷи барангезиш

Ҳангоми барангезишҳои 400, 418, 485 ва 533 nm профили умумии спектралӣ нигоҳ дошта шуда, вале шиддати эмиссия кам шудааст. Манбаъ махсусан қайд мекунад, ки дар барангезиши 533 nm барангезиши мустақими Tb самаранокии пасттар дорад.

Дар муқоисаи барангезишҳои 318, 340, 355 ва 377 nm, гарчанде максимуми эмиссия дар атрофи 545 nm боқӣ мемонад, шиддат аз дарозии мавҷи барангезиш вобастагии қавӣ нишон додааст. Тибқи манбаъ, шиддати баланд дар барангезишҳои 355 ва 377 nm метавонад бо эҳтимоли интиқоли резонансии энергия аз матритсаи асосӣ ба ионҳои легиркунандаи Tb³⁺ алоқаманд бошад.

Минтақаи барангезиши UV ва саҳми матритса

Дар спектрҳои барангезиш, ки бо назорати эмиссияҳои 385 ва 420 nm гирифта шудаанд, дар минтақаи UV-и 220–250 nm тасмаҳои васеъ ва байни 270–320 nm китфҳо мушоҳида шудаанд. Муаллифон ин хусусиятҳоро бо саҳми матритсаи фосфат ва нуқсонҳои катионӣ алоқаманд мекунанд.

Дар спектрҳои барангезиш барои эмиссияҳои 494, 504 ва 548 nm, илова ба минтақаи UV, дар ҳудуди тақрибан 330–420 nm тасмаҳои намоён/назди-UV мавҷуданд. Манбаъ ин тасмаҳоро бо гузаришҳои дохиликонфигуратсионии байни сатҳҳои \(^{5}G_6\), \(^{5}D_3\) ва \(^{5}D_4\) дар иони Tb³⁺ тафсир мекунад.

Дар дарозиҳои мавҷи эмиссияи дарозтар, барои 594, 600 ва 625 nm, гарчанде тасмаҳои барангезиши UV нигоҳ дошта мешаванд, шиддат кам мешавад. Манбаъ инро бо эҳтимоли пасттари гузаришҳои дахлдор ва самаранокии пасттари квантӣ алоқаманд мекунад. Бо вуҷуди ин, азбаски дар мақола ченкунии ҷудогонаи самаранокии мутлақи квантии фотолюминесценсия гузориш нашудааст, ин изҳорот набояд ҳамчун қимати мустақиман ченшудаи самаранокии мутлақи квантӣ тафсир шавад.

Усул ва Натиҷаҳои Таҳқиқот

Намунаҳои муқоисашуда

Мантиқи илмии ҷараёни усул

1. Пиролизи босуръат: Ҳадаф хориҷ кардани ҷузъҳои органикӣ аз ашёи хоми устухон ва ба даст овардани биогидроксиапатити минералӣ буд.
2. Ивазкунии фтор: Бо истифода аз маҳлули NaF фтор ба сохтори гидроксиапатит ворид карда шуд.
3. Легиркунии Tb³⁺: Бо истифода аз нитрати пентагидрати тербий ҳадаф ташкили маркази люминесцентӣ буд.
4. XRD: Омӯхта шуд, ки пас аз легиркунӣ фазаи кристалӣ ва қуллаҳои дифраксионӣ чӣ гуна тағйир ёфтанд.
5. FTIR: Нигоҳдорӣ ё ҷобаҷогузории тасмаҳои ларзишии вобаста ба фосфат ва OH арзёбӣ шуд.
6. SEM–EDS: Таҳлили маҳаллии элементии морфологияи дона/агломерат ва мавҷудияти F ва Tb анҷом дода шуд.
7. Фотолюминесценсия: Эмиссияҳои хоси маркази Tb³⁺ ва минтақаҳои барангезише, ки дар онҳо фаъол аст, омӯхта шуданд.

Натиҷаҳои асосии сохторӣ ва морфологӣ

Натиҷаҳои асосии оптикӣ

• Tb³⁺ ҳамчун маркази асосии фаъоли люминесцентии таҳқиқот муайян шудааст.
• Ҳангоми барангезиши 220 ва 250 nm тасмаҳои эмиссионӣ дар тақрибан 490, 545, 585 ва 620 nm мушоҳида шудаанд.
• Эмиссияи бартари 545 nm ба гузариши \(^{5}D_4\rightarrow{}^{7}F_5\) нисбат дода шудааст.
• Тасмаи 585 nm бо \(^{5}D_4\rightarrow{}^{7}F_4\) ва тасмаи 620 nm бо гузариши \(^{5}D_4\rightarrow{}^{7}F_3\) алоқаманд карда шудааст.
• Самаранокии баландтарини барангезиш дар минтақаи 220–260 nm ва байни 355–377 nm гузориш шудааст.
• Дар барангезишҳои 400, 418, 485 ва 533 nm профили умумии спектралӣ нигоҳ дошта шуд, вале шиддат коҳиш ёфт; коҳиш махсусан дар 533 nm равшан аст.
• Дар спектрҳои барангезиш барои эмиссияҳои 385 ва 420 nm тасмаҳои васеи UV-и 220–250 nm ва китфҳои 270–320 nm мушоҳида шуданд.
• Дар спектрҳои барангезиш, ки эмиссияҳои 494, 504 ва 548 nm-ро пайгирӣ мекарданд, дар минтақаи тақрибан 330–420 nm тасмаҳои иловагӣ мушоҳида шуда, онҳо бо гузаришҳои дохиликонфигуратсионии Tb³⁺ алоқаманд карда шуданд.

Манбаъ дар бораи интиқоли энергия чӣ мегӯяд?

Таҳқиқот қатъӣ намегӯяд, ки шиддати баланди люминесценсия танҳо аз барангезиши мустақими иони Tb³⁺ ба вуҷуд меояд. Муаллифон қайд мекунанд, ки рафтор дар минтақаҳои 220–260 nm ва 355–377 nm метавонад бо барангезиши мустақими ионҳои Tb³⁺ ва/ё интиқоли энергия аз матритсаи асосии апатит ва сатҳҳои нуқсон ба марказҳои Tb³⁺ алоқаманд бошад. Аз ин рӯ, иддаои қавитар ба монанди “интиқоли энергия аз матритса ба Tb³⁺ қатъӣ исбот шуд” аз ҳудуди манбаъ берун меравад.

Ҷиҳатҳои қавии таҳқиқот

• Як системаи мавод бо усулҳои сохторӣ, ларзишӣ, морфологӣ, элементӣ ва оптикӣ якҷо арзёбӣ шудааст.
• Муқоисаи HAp-и тоза ва HAp-F барои тафсири тағйирот дар намунаи ниҳоии Tb-легиршуда референс фароҳам меорад.
• Натиҷаҳои XRD танҳо бо муайян кардани фаза маҳдуд нашуда, тағйироти масофаи байниҳамворӣ низ бо муносибати Bragg ҳисоб карда шудаанд.
• Бо SEM–EDS таҳлили элементӣ дар бораи мавҷудияти маҳаллии Tb ва F таъмин шудааст.
• Фотолюминесценсия на танҳо дар як дарозии мавҷи барангезиш, балки дар шароити гуногуни барангезиши UV ва намоён омӯхта шудааст.

Маҳдудиятҳои усулӣ ва гузоришдиҳӣ

• Миқдори легиркунии Tb: Массаи дақиқ, молярият ё таносуби ҳадафии легиркунӣ барои Tb(NO₃)₃·5H₂O дар бахши усул дода нашудааст.
• Давомнокиҳо: Барои омехтани суспензияи фтордор ва тафсондани 550 °C “чанд соат” гуфта мешавад, давомнокии дақиқ дода намешавад.
• Такрор ва номуайянӣ: Шумораи намуна/такрорҳои мустақиле, ки ченкуниҳо бар онҳо анҷом шудаанд, инҳирофи стандартӣ, хатти хато ё санҷиши оморӣ гузориш нашудааст.
• EDS: Фоизҳои F ва Tb ченкуниҳои маҳаллӣ мебошанд; манбаъ ошкоро мегӯяд, ки дар минтақаҳои дигар фарқиятҳо вуҷуд дошта метавонанд.
• Формулаи кристаллнокӣ: Байни формулаи чопшуда ва қиматҳои %89,1 ва %87,9 номувофиқии дохилии математикӣ вуҷуд дорад.
• Корти референсии XRD: Матн PDF 15-0876-ро, тамғаи графики манбаъ бошад PDF 86-0740-ро нишон медиҳад.
• Ифодаи карбонати FTIR: Дар матн рақами “2500 ва 2500 cm⁻¹” такрор шудааст ва қимати дуюм аз манбаъ ҳал карда намешавад.
• Самаранокии мутлақи квантӣ: Дар мақола қимати ҷудогонаи самаранокии мутлақи квантии фотолюминесценсия гузориш нашудааст.
• Иҷрои биологӣ: Таҳқиқот мустақиман санҷиши ситотоксикӣ, рафтори ҳуҷайра, модели ҳайвонот, имплантатсия ё иҷрои клиникиро анҷом намедиҳад.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ мекунад

• Бо тартиби лаборатории зикршуда намунаи HAp-F-Tb омода ва бо усулҳои сершумори тавсиф омӯхта шудааст.
• Тибқи арзёбии XRD-и манбаъ, намунаи HAp-F-Tb сохтори гексагоналии апатитро нигоҳ медорад.
• Иловаҳои фтор ва Tb дар XRD ва FTIR бо тағйироти ченшавандаи сохторӣ/ларзишӣ якҷо мушоҳида мешаванд.
• Дар ченкунии SEM–EDS сигналҳои F ва Tb дар намуна муайян шуданд.
• Тасмаҳои хоси эмиссияи намоён, ки ба иони Tb³⁺ тааллуқ доранд, сабт шуданд.
• Минтақаҳои самараноктарини барангезиш дар манбаъ ҳамчун 220–260 nm ва 355–377 nm гузориш шудаанд.
• Натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки HAp-F-Tb ҳамчун маводи люминесцентӣ барои таҳқиқоти минбаъда арзанда аст.

Натиҷаҳое, ки таҳқиқот дастгирӣ намекунад

• Ин таҳқиқот нишон надодааст, ки HAp-F-Tb барои одамон импланти бехатар аст.
• Иҷрои клиникии тасвирбардории мавод санҷида нашудааст.
• Самаранокии зиддибактериявӣ дар ин таҳқиқот чен карда нашудааст.
• Биомутобиқати дарозмуддат ё заҳролудӣ арзёбӣ нашудааст.
• Қиматҳои %2,95 F ва %4,17 Tb дар EDS ҳамчун таркиби дақиқ ва якхелаи bulk-и тамоми намуна нишон дода нашудаанд.
• Исбот нашудааст, ки интиқоли энергия аз матритса ба ионҳои Tb³⁺ механизми ягона ва қатъӣ мебошад; манбаъ онро ҳамчун тавзеҳи эҳтимолӣ баррасӣ мекунад.
• Адади дуюми мавҷи карбонатии FTIR, ки дар манбаъ вуҷуд надорад, аз ҷониби Verianla пур карда намешавад.
• Шакли дурусти хатои эҳтимолии чоп ё навишт дар формулаи кристаллнокиро бидуни манбаъ тахмин кардан мумкин нест.

Ёддошт оид ба Манбаъ ва Усул

Унвони аслӣ: Synthesis and characterization of terbium-doped fluorine-substituted hydroxyapatite (HAp-F-Tb)

Муаллифон: K.B. Zhangylyssov, S.Y. Pichkhidze, T.T. Alibay, G.B. Bairbayeva, A.S. Akhmetova, R.K. Daurenbekova, B.D. Kylyshbayev, A. Talgatuly, I. Mariyam, D.H. Daurenbekov.

Тартиби муаллифон: Тартиби PDF-и манбаъ айнан нигоҳ дошта шудааст.

Саҳми баробар: Дар манбаъ изҳороти саҳми баробар/ҳаммуаллифии якуми баробар муайян нашудааст.

Маълумоти муаллифи масъул: Дар саҳифаи унвони манбаъ дар паҳлӯи номи K.B. Zhangylyssov аломати ситорача ва суроғаи тамоси zh.keleshek@gmail.com мавҷуд аст. Бо вуҷуди ин, PDF ҷумлаи ҷудогонаи возеҳи “corresponding author”-ро намедиҳад; аз ин рӯ, Verianla берун аз аломати ситорача таърифи нави таҳрирӣ эҷод намекунад.

Муассисаҳо: 1) L.N. Gumilyov Eurasian National University, Astana, Kazakhstan. 2) Yuri Gagarin State Technical University of Saratov, Saratov, Russian Federation.

Маҷалла: Eurasian Journal of Physics and Functional Materials.

Ҷилд / шумора / саҳифаҳо: 2026, 10(2), 137–146.

DOI: 10.32523/ejpfm.2026100203.

Санаи расмии нашр: Дар саҳифаи сабти онлайни маҷалла 15 Июн 2026.

Сатри қабул/ирсоли PDF: Ба шакли “Received: 06.04.2026 - after revision” чоп шудааст. Азбаски манбаъ санаи алоҳидаи ирсоли аввал ё қабулро намедиҳад, онҳо аз ҷониби Verianla бароварда нашудаанд.

Ношир: L.N. Gumilyov Eurasian National University.

Навъи манбаъ: Мақолаи таҳқиқотии таҷрибавии маводшиносӣ / маводи функсионалӣ.

Баррасии ҳамтоён: Маҷалла мегӯяд, ки мақолаҳои таҳқиқотии нашршуда аз баррасии дуҷонибаи нобино мегузаранд. Ин таҳқиқот мақолаи нашршудаи маҷалла аст; ҳамчун preprint пешниҳод нашудааст.

Маводи асосӣ: Биогидроксиапатити бо пиролизи босуръат аз устухони гов омодашуда, гидроксиапатити бо фтор ивазшуда ва HAp-F-Tb-и бо Tb³⁺ легиршуда.

Усулҳои асосӣ: Пиролизи босуръат, легиркунии бар асоси маҳлул/таҳшинсозӣ, XRD, ҳисоби масофаи байниҳамворӣ бо Bragg, FTIR-ATR, SEM–EDS ва спектроскопияи фотолюминесценсия/барангезиш.

Маблағгузорӣ: Republic of Kazakhstan Ministry of Science and Higher Education Science Committee, Grant No. AP22788773.

Ихтилофи манфиатҳо: Дар PDF-и боршуда изҳороти ҷудогонаи ихтилофи манфиатҳо муайян нашудааст.

Дастрасии маълумот: Дар PDF-и боршуда анбори ҷудогонаи маълумоти хом ё бахши “Data Availability” муайян нашудааст. Графикҳои манбаъ нашр шудаанд, аммо нуқтаҳои хоми спектралӣ/XRD алоҳида ҷадвалбандӣ нашудаанд.

Саҳми муаллифон / CRediT: Дар PDF-и боршуда ҷадвали ҷудогонаи CRediT ё саҳми инфиродии муаллифон мавҷуд нест.

Ёддошти литсензия: Сиёсати умумии ҷории маҷалла ва сабтҳои DOAJ CC BY 4.0-ро нишон медиҳанд, дар ҳоле ки дар яке аз сабтҳои тарафи сеюм барои ин таҳқиқот CC BY-NC 4.0 дида мешавад. Азбаски майдони дақиқи литсензияи сатҳи мақола дар санҷиши мавҷуда бидуни зиддият муайян карда нашуд, расмҳои манбаъ ба HTML-и Verianla нусхабардорӣ ё мутобиқ карда нашудаанд. Танҳо бо истифода аз далелҳои илмӣ схемаҳои мустақил сохта шудаанд.

Номувофиқии дохилии XRD дар манбаъ: Матн “PDF card 15-0876” мегӯяд, аммо тамғаи референсии графики XRD “PDF 86-0740, Ca₅(PO₄)₃(OH)” нишон медиҳад. Ин фарқ дар манбаъ шарҳ дода нашудааст.

Номувофиқии дохилии кристаллнокӣ дар манбаъ: Манбаъ ифодаи \(X_c=(S_{cr}+S_{am})/S_{cr}\times100\%\)-ро чоп мекунад, аммо қиматҳои %89,1 ва %87,9-ро гузориш медиҳад. Формула ва қиматҳо аз ҷониби Verianla тағйир дода нашуда, номувофиқии байни онҳо намоён нигоҳ дошта шудааст.

Номувофиқии дохилии FTIR дар манбаъ: Барои гурӯҳҳои карбонат як қимати “2500 cm⁻¹” ду бор навишта шудааст. Адади дуюми мавҷи гумшуда/нодуруст тахмин карда нашудааст.

Ҳудуди асосии тафсир: Ин таҳқиқот тавсифи сохторӣ, морфологӣ, элементӣ ва оптикии маводи дар лаборатория синтезшударо анҷом медиҳад. Натиҷаҳои умедбахш аз ҷиҳати фотолюминесценсия далели мустақими бехатарии биотиббӣ ё самаранокии клиникӣ нестанд.