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稀土上转换发光材料的设计及在光动力治疗中的应用研究进展
1
作者 甘晓明 苏玉仙 +4 位作者 应文伟 王建峰 刘力 周晓峰 温世鹏 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期95-106,共12页
作为一种新兴的无创治疗方法,光动力治疗在癌症治疗方面具有副作用小、累积毒性小、有效杀伤肿瘤以及精准的靶向治疗而不损伤邻近组织等优势,是理想的癌症治疗方法之一。本文首先简要概括了光动力治疗的机理、基本要素以及细胞作用机制... 作为一种新兴的无创治疗方法,光动力治疗在癌症治疗方面具有副作用小、累积毒性小、有效杀伤肿瘤以及精准的靶向治疗而不损伤邻近组织等优势,是理想的癌症治疗方法之一。本文首先简要概括了光动力治疗的机理、基本要素以及细胞作用机制,讨论了稀土上转化发光材料的设计特点以及光动力治疗对上转化发光材料的要求,进一步详述了上转换发光纳米材料、光敏剂以及靶向体的材料结合方式和应用效果,最后综述了光动力治疗和放疗、化疗及光热治疗相结合的协同治疗的进展。 展开更多
关键词 光动力治疗 稀土上转换发光材料 光敏剂 癌症治疗
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基于阳极氧化铝模板增强NaYF4:Yb^(3+)/Er^(3+)上转换发光研究
2
作者 慕立鹏 周姚 +3 位作者 赵建行 王丽 蒋礼 周见红 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期284-290,共7页
采用共沉淀法制备了Yb^(3+)/Er^(3+)共掺杂的稀土掺杂上转换纳米晶.并对样品的相结构和形貌进行表征.结果表明:制备的NaYF_(4):Yb^(3+),Er^(3+)具有六方晶相,形貌均一.利用两步阳极氧化法制备了阳极氧化铝模板.通过扫描电子显微镜对样... 采用共沉淀法制备了Yb^(3+)/Er^(3+)共掺杂的稀土掺杂上转换纳米晶.并对样品的相结构和形貌进行表征.结果表明:制备的NaYF_(4):Yb^(3+),Er^(3+)具有六方晶相,形貌均一.利用两步阳极氧化法制备了阳极氧化铝模板.通过扫描电子显微镜对样品形貌进行表征,结果表明:制备的阳极氧化铝模板周期性良好,孔径均一.在近红外980 nm激发下,阳极氧化铝模板实现了对上转换纳米晶发光强度的增强,使NaYF_(4):Yb^(3+),Er^(3+)的红绿光发射强度分别增强了4.4倍和9.0倍.运用时域有限差分法探究其增强机制,结果表明主要增强机制为阳极氧化铝模板的局域表面等离子共振效应.接着探究了不同入射角度下模板的发光强度,发现随着入射角度的增大,上转换纳米晶红绿光的发光强度均先减小后增大.本研究为上转换纳米晶在防伪领域和太阳能电池领域的应用提供了参考. 展开更多
关键词 上转换发光 阳极氧化铝 局域表面等离子共振 时域有限差分法
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掺杂Li^(+)的NaGdF_(4)∶Yb^(3+)/Eu^(3+)上转换发光增强及防伪应用
3
作者 王翀 任仲翾 +1 位作者 李冬冬 佘江波 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期497-503,共7页
稀土发光材料由于其良好的上转换发光性能已经逐渐成为荧光防伪领域的研究热点。首先采用水热法合成了一系列不同Li^(+)掺杂浓度的NaGdF_(4)∶Yb^(3+)/Eu^(3+)晶体,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、上转换发射光谱测试等表征... 稀土发光材料由于其良好的上转换发光性能已经逐渐成为荧光防伪领域的研究热点。首先采用水热法合成了一系列不同Li^(+)掺杂浓度的NaGdF_(4)∶Yb^(3+)/Eu^(3+)晶体,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、上转换发射光谱测试等表征方法,对样品的形貌、尺寸和上转换发光性能进行了分析,并选择发光强度和效果最好的晶体应用于防伪识别。实验结果表明,NaGdF_(4)∶Yb^(3+)/Eu^(3+)/Li^(+)的XRD衍射图谱与标准六方相NaGdF4的衍射峰一致,衍射峰尖锐且没有杂峰,证明合成了高纯度高结晶度的NaGdF4∶Yb^(3+)/Eu^(3+)/Li^(+)晶体。晶体的SEM图可以看出生成的样品为纯六方相,分布均匀,无团聚现象。共掺Yb^(3+)/Eu^(3+)/Li^(+)对晶体的结构、形貌、尺寸几乎没有影响。从上转换发射光谱可以看出,15 mol%Li^(+)掺杂的NaGdF4∶Yb^(3+)/Eu^(3+)晶体绿色发光强度是未掺杂Li^(+)的样品的6倍。考察了980 nm激光器的功率变化对未掺杂Li^(+)以及掺杂15 mol%Li^(+)样品的上转换发光性能的影响,发现随着激发功率从0.8 W增加到2.2 W的过程中,上转换发光强度逐渐增强。拟合后得到样品上转换过程中的所需光子数n值接近于2,为双光子发光过程。对NaGdF4∶Yb/Eu/Li进行了荧光寿命测试,5D_(1)能级的荧光寿命是未掺杂的1.4倍。最后,将形貌均匀、发光强度强的NaGdF_(4)∶0.2Yb/0.02Eu/0.15Li制成防伪油墨,通过丝网印刷技术在纸张、玻璃、塑料等材料上印刷荧光防伪图案。在980 nm激光的泵浦下,防伪图案发出明亮的绿光。在自然环境下,纸张上的防伪图案有很好的隐蔽性。图案中的“safe”字样长度为5.5 mm,字母间距为0.5 mm,在980 nm激光的泵浦下,仍然可以分辨清楚。将印制有防伪图案的塑料暴露在室外自然环境下一个月,图案没有明显改变。表明NaGdF_(4)∶0.2Yb/0.02Eu/0.15Li制成的防伪图案分辨率高,易于识别,受环境影响小,在防伪识别方面具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 上转换发光 稀土掺杂 荧光光谱 防伪识别 丝网印刷
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棒状结构NaGdF_(4):Yb^(3+),Er^(3+)上转换发光性能的研究
4
作者 李鑫 李玉峰 +1 位作者 张栋梁 王觅堂 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1130-1140,共11页
以乙二胺四乙酸二钠(EDTD-2Na)为螯合剂,采用水热法合成了棒状结构的NaGdF_(4):Yb^(3+),Er^(3+)纳米粉末。分别借助X射线衍射(XRD)、荧光光谱仪(PL)和扫描显微镜(SEM)对其晶体结构、发光强度和表面形貌进行分析和表征。探究了稀土前驱... 以乙二胺四乙酸二钠(EDTD-2Na)为螯合剂,采用水热法合成了棒状结构的NaGdF_(4):Yb^(3+),Er^(3+)纳米粉末。分别借助X射线衍射(XRD)、荧光光谱仪(PL)和扫描显微镜(SEM)对其晶体结构、发光强度和表面形貌进行分析和表征。探究了稀土前驱体、水热温度和水热时间的实验条件对NaGdF_(4):Yb^(3+),Er^(3+)纳米粉末上转换发光强度的影响;研究了氟源和钠源对NaGdF_(4):Yb^(3+),Er^(3+)晶体形貌和上转换发光强度的改善;同时,采用煅烧处理的方法,进一步探究样品的形貌和发光强度收到的影响。实验结果表明NH4F与NaOH作为氟源和钠源及200℃煅烧1 h得到的棒状结构NaGdF_(4):Yb^(3+),Er^(3+)的发光强度最好,色坐标(CIE)绿色发光强度从84%提升到94.88%。 展开更多
关键词 NaGdF_(4):Yb^(3+) Er^(3+) 上转换发光 稀土氯化物 棒状结构 发光纯度
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Lu^(3+)对Er_(2)Mo_(4)O_(15):Tm^(3+)功率响应上转换发光色度的影响
5
作者 赵佳瑞 庞涛 《湖州师范学院学报》 2024年第2期21-26,共6页
在前期报道的Er_(2)Mo_(4)O_(15):4%Tm^(3+)体系中,通过引入惰性的Lu^(3+)对Er^(3+)进行格位替换,使得功率响应的色度调控能力实现31.5%的提升.机理研究表明,当Lu^(3+)掺杂时,晶胞收缩使得Er^(3+)-Tm^(3+)耦合加强,处于^(4)I_(11/2)能... 在前期报道的Er_(2)Mo_(4)O_(15):4%Tm^(3+)体系中,通过引入惰性的Lu^(3+)对Er^(3+)进行格位替换,使得功率响应的色度调控能力实现31.5%的提升.机理研究表明,当Lu^(3+)掺杂时,晶胞收缩使得Er^(3+)-Tm^(3+)耦合加强,处于^(4)I_(11/2)能级的电子被更多地以Er^(3+)→Tm^(3+)→Er^(3+)的方式选择性布居红光发射能级,从而使得低功率时的I_(R)/I_(G)增大.由于增强的Er^(3+)-Tm^(3+)耦合使得功率项系数增大,所以IR/IG表现出更好的功率响应特性.该研究报道了一种精细调控Er^(3+)-Tm^(3+)耦合的策略,可为功率响应变色上转换发光的设计提供参考. 展开更多
关键词 上转换发光 动态防伪 功率响应
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溶剂热法制备K2GdF_(5):Yb^(3+)/Er^(3+)的上转换发光性能研究
6
作者 裴建伟 德格吉呼 《内蒙古石油化工》 CAS 2024年第2期31-34,共4页
以油酸,正己醇为溶剂体系,采用溶剂热法制备出Yb^(3+)/Er^(3+)共掺杂的K_(2)GdF_(5)上转换发光材料。通过改变KF的投料比确定合成纯相K_(2)GdF_(5)时最佳的比例。借助X-射线粉末衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)和荧光光谱仪(F-4600)对样... 以油酸,正己醇为溶剂体系,采用溶剂热法制备出Yb^(3+)/Er^(3+)共掺杂的K_(2)GdF_(5)上转换发光材料。通过改变KF的投料比确定合成纯相K_(2)GdF_(5)时最佳的比例。借助X-射线粉末衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)和荧光光谱仪(F-4600)对样品的结构,形貌和发光性能进行测试。结果表明当KF投料比为6 mmol时合成形貌均匀,单分散性良好,结晶性较好的正交相K_(2)GdF_(5),并具有最强的上转换发光性能。其在生物成像和防伪领域具有潜在的应用价值。 展开更多
关键词 上转换发光 溶剂热法 稀土掺杂 KF投料比
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Yb^(3+)/Ho^(3+)共掺杂Sc^(2)W_(3)O_(12)荧光粉的上转换发光和温度传感特性
7
作者 杜慧敏 杨骏 胡珊珊 《聊城大学学报（自然科学版）》 2024年第2期42-49,共8页
利用水热法结合煅烧制备Sc^(2)W_(3)O_(12):Yb 3+/Ho 3+荧光粉,用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和荧光光谱仪对样品进行表征。在980 nm的激光激发下,Sc^(2)W_(3)O_(12):Yb 3+/Ho 3+表现出了542、657和752 nm三个特征峰,分别对应于Ho^(3+)... 利用水热法结合煅烧制备Sc^(2)W_(3)O_(12):Yb 3+/Ho 3+荧光粉,用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和荧光光谱仪对样品进行表征。在980 nm的激光激发下,Sc^(2)W_(3)O_(12):Yb 3+/Ho 3+表现出了542、657和752 nm三个特征峰,分别对应于Ho^(3+)的^(5)F_(4)/^(5)S_(2)-^(5)I_(8),^(5)F_(5)-^(5)I_(8) 和 ^(5)F_( 4)/^(5)S_( 2)-^(5)I_(7)能级跃迁,分别发射出绿光、红光和弱红光。讨论了荧光粉的上转换发光机理,得出绿色和红色上转换发射均为双光子过程。基于荧光强度比技术,在323~523 K温度范围内研究了^(5)F_(4)/^(5)S_(2)与^(5)F_(5)这对非热耦合能级的上转换发光强度与温度的关系,得出在523 K时荧光粉的最大绝对灵敏度达到1%K-1,结果表明Sc^(2)W_(3)O_(12):Yb ^(3+)/Ho^( 3+)荧光粉可以作为温度传感器的候选材料。 展开更多
关键词 上转换发光 能量传递 荧光强度比 温度传感器
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基于等离子体增强上转换发光的窄带1550 nm光探测
8
作者 周博明 覃子晟 +7 位作者 王姝欢 杨棕媛 江苇瑶 赵赫然 曹鹏 鲍民杰 程惠宁 季亚楠 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期139-148,共10页
近红外光(NIR)探测技术在军事、通信和工业应用中发挥着重要的作用,巨大的市场需求带动了NIR光电探测器(PDs)研究的快速发展。具有双光子或多光子泵浦特性的稀土掺杂上转换纳米颗粒(UCNPs)可以将NIR光子转换为可见光子或紫外光子,并被... 近红外光(NIR)探测技术在军事、通信和工业应用中发挥着重要的作用,巨大的市场需求带动了NIR光电探测器(PDs)研究的快速发展。具有双光子或多光子泵浦特性的稀土掺杂上转换纳米颗粒(UCNPs)可以将NIR光子转换为可见光子或紫外光子,并被禁带宽度更宽的半导体吸收,进而制备出性能优异的上转换PDs。然而,NIR窄带上转换PDs的实现仍然面临一些困难,例如稀土离子荧光量子效率低、需要高泵浦阈值才能实现可探测的上转换发光。在此,我们利用NaYF4∶4%Er UCNPs与钙钛矿半导体层相结合,实现了1550 nm的窄带上转换PDs。通过使用具有局域表面等离子体共振效应的银纳米棒层(Ag NRs)增强了UCNPs的上转换发光,从而降低了上转换PDs的泵浦阈值。基于Ag NRs/NaYF4∶4%Er UCNPs/MAPbI3复合结构的PDs的最佳响应度(R)和探测率(D*)分别约为48.5 mA/W和5.7×10^(8) Jones。与纯UNCP/MAPbI3 PDs相比,R和D*均提高了一个数量级。我们成功地构建了一种简单的策略来制造出稳定的近红外窄带PDs。 展开更多
关键词 上转换发光 局域表面等离子体共振 局域场调制 窄带近红外光电探测器
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SiO_(2)光子晶体的制备及其在增强上转换发光的应用
9
作者 陈明杰 郑飘飘 《光电子技术》 CAS 2024年第1期19-24,共6页
用改进的St?ber法制备了均一分散的SiO_(2)微球。探讨了不同温度环境和正硅酸乙酯(TEOS)的用量对生成微球粒径大小的影响。用扫描电子显微镜、分光光度计、X射线衍射仪紫外-近红外吸收发射光谱仪等仪器对粉末和薄膜的形貌与光学性能进... 用改进的St?ber法制备了均一分散的SiO_(2)微球。探讨了不同温度环境和正硅酸乙酯(TEOS)的用量对生成微球粒径大小的影响。用扫描电子显微镜、分光光度计、X射线衍射仪紫外-近红外吸收发射光谱仪等仪器对粉末和薄膜的形貌与光学性能进行表征。结果表明:随着温度的增加,微球的粒径不断减小。TEOS试剂的用量增加,生成微球的粒径也随之增加。讨论了不同温度的自组装环境对光子晶体自组装的影响。结果表明,当自组装温度为55℃时制备的二氧化硅光子晶体薄膜质量最高。用980 nm激发光对旋涂在玻璃基板和光子晶体上的上转换薄膜进行发光测试,红光发光增强1.72倍,绿光发光增强1.93倍。这是由于带隙位于激发光波段的光子晶体表面具有高光子态密度,能够增强发光粒子周围电磁场强度,提高了电子跃迁的几率,从而增强了荧光强度。 展开更多
关键词 SiO_(2)微球 光子晶体 纳米颗粒 上转换发光
原文传递
稀土掺杂上转换发光材料的研究进展
10
作者 贾松 王雪飞 史祎诗 《工程研究（跨学科视野中的工程）》 2024年第2期114-136,共23页
上转换发光,一种呈现反斯托克斯位移特性的发光现象,主要通过稀土元素制备的材料来实现。本文深入探讨了稀土掺杂上转换材料的发光机理,概述了常用的制备技术,并全面评述了其在生物医学、防伪技术、信息存储等多个领域的现有应用,同时... 上转换发光,一种呈现反斯托克斯位移特性的发光现象,主要通过稀土元素制备的材料来实现。本文深入探讨了稀土掺杂上转换材料的发光机理,概述了常用的制备技术,并全面评述了其在生物医学、防伪技术、信息存储等多个领域的现有应用,同时展望了其在工程领域的潜在应用前景。尽管上转换发光纳米材料在功能多样性方面表现出远超块状材料的显著优势,但其合成产率和发光效率仍存在挑战,处于相对较低水平。逐步攻克这些难题,将有助于进一步拓宽上转换发光材料的应用领域。 展开更多
关键词 稀土 上转换发光 发光材料 掺杂
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纳米上转换发光材料的合成与表征研究性实验
11
作者 邢明铭 付姚 +3 位作者 张映辉 田莹 殷燕 汪红 《大学物理实验》 2024年第2期60-64,共5页
将科研成果融入实验教学,面向本科生开设了“纳米上转换发光材料的合成与表征”研究性创新实验。实验采用均匀沉淀法合成Y_(2)O_(3):Yb^(3+),Ho^(3+)纳米上转换发光材料,利用X射线衍射、透射电子显微镜和上转换发射光谱对材料的结构、... 将科研成果融入实验教学,面向本科生开设了“纳米上转换发光材料的合成与表征”研究性创新实验。实验采用均匀沉淀法合成Y_(2)O_(3):Yb^(3+),Ho^(3+)纳米上转换发光材料,利用X射线衍射、透射电子显微镜和上转换发射光谱对材料的结构、形貌和发光性能进行表征,并分析材料粒子尺寸对发光颜色的影响。实验中包含纳米材料制备、上转换发光性能研究等科研热点内容,涉及物理、化学、材料等多学科知识的交叉融合。通过实验的学习和操作,有助于激发学生对发光材料和纳米材料的研究兴趣,加深学生对材料合成方法和发光过程的认知,既拓展了学生的眼界和思维,又强化了学生的综合实验技能。 展开更多
关键词 均匀沉淀法 纳米材料 上转换发光 科研成果转化 研究性实验
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基于上转换发光的Y_(7)O_(6)F_(9):Er,Yb/PAN复合纤维温度传感特性
12
作者 赵昕 刘哲 +1 位作者 林海 李德胜 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期279-288,共10页
通过水热法配合高温煅烧合成了斜方晶系Y_(7)O_(6)F_(9):Er,Yb晶体,该晶体可实现高效上转换发光且具有良好的高分子亲和性。利用高压静电纺丝技术将Y_(7)O_(6)F_(9):Er,Yb晶体颗粒与高分子化合物聚丙烯腈(PAN)复合,制备出了兼备温度传... 通过水热法配合高温煅烧合成了斜方晶系Y_(7)O_(6)F_(9):Er,Yb晶体,该晶体可实现高效上转换发光且具有良好的高分子亲和性。利用高压静电纺丝技术将Y_(7)O_(6)F_(9):Er,Yb晶体颗粒与高分子化合物聚丙烯腈(PAN)复合,制备出了兼备温度传感特性、柔韧性和灵活性的Y_(7)O_(6)F_(9):Er,Yb/PAN纤维。977 nm激光激发下,晶体颗粒和复合纤维在303~433 K温度范围内均展示出高效的上转换发光和良好的温度传感特性,且复合纤维在测温范围内表现出优于晶体颗粒的温度灵敏度和分辨率。在303 K温度下有最大绝对灵敏度值1.143%·K^(-1),在433 K温度下有最小的分辨率0.15 K。因此,具有柔韧性的复合纤维既有良好温度传感特性又可任意调节形态,适应复杂多样的应用环境,是可应用于实现智能穿戴领域温度传感性能的有效候选材料。 展开更多
关键词 Y_(7)O_(6)F_(9):Er Yb/PAN复合纤维 高压静电纺丝 上转换发光 温度传感
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Yb^(3+)和Tm^(3+)共掺透明磷酸盐微晶盐玻璃上转换发光性能
13
作者 殷海荣 尚黎君 +2 位作者 高垒 张锦富 张雷 《中国陶瓷》 CSCD 北大核心 2023年第12期57-65,共9页
采用熔融冷却法制备了掺杂不同比例Yb^(3+)和Tm^(3+)的磷酸盐玻璃,通过在630℃保温1 h得到透明的微晶玻璃,对样品进行XRD测试,表明析出的晶体为Na_(3.6)Y_(1.8)(PO_(4))_(3),通过Jade6.0计算和TEM分析,其晶粒尺寸均在20~40 nm之间,小于... 采用熔融冷却法制备了掺杂不同比例Yb^(3+)和Tm^(3+)的磷酸盐玻璃,通过在630℃保温1 h得到透明的微晶玻璃,对样品进行XRD测试,表明析出的晶体为Na_(3.6)Y_(1.8)(PO_(4))_(3),通过Jade6.0计算和TEM分析,其晶粒尺寸均在20~40 nm之间,小于可见光波长,透过率光谱表明,经过热处理之后微晶玻璃仍保持70%以上的透过率。研究了前驱体玻璃和微晶玻璃在980 nm LD泵浦下的上转换荧光光谱,微晶玻璃的上转换效率明显高于前驱体玻璃,在上转换荧光光谱中,475 nm处发射强烈的上转换蓝光,654 nm处发射微弱的红光,795 nm处发射较弱的红外光。随着Yb^(3+)掺杂浓度的增加其上转换效率先增大后减小,Yb^(3+)的掺杂浓度为0.9%时,产生浓度猝灭现象。通过分析上转发光强度与激光器泵浦功率之间的关系,在Yb^(3+)和Tm^(3+)共掺的磷酸盐微晶玻璃中,上转换蓝光、红光和红外光的发射均为双光子过程。解释了Yb^(3+)和Tm^(3+)在磷酸盐微晶玻璃中的上转换发光机制。利用CIE1931计算,可知Yb^(3+)和Tm^(3+)共掺磷酸盐微晶玻璃的上转换发光色度坐标落在了蓝光区域,有望用在光学储存、全色显示、蓝色防伪、蓝光激光玻璃等领域。 展开更多
关键词 磷酸盐微晶玻璃 Yb^(3+)和Tm^(3+)共掺 上转换发光 发光机制 CIE1931
原文传递
基于多重LRET效应的上转换发光探针构筑及pH检测
14
作者 陈婷婷 秦淑恒 张玉明 《分析化学进展》 CAS 2023年第1期1-10,共10页
pH异常与多种疾病密切相关,酸化是所有实体肿瘤的特征性标志之一。上转换发光材料具有多种独特优势,适合生命体物种成像。有机小分子CouDa负载到上转换纳米颗粒(UCNPs)表面的疏水层组装成UCNPs@CouDa探针,酸性/碱性条件下,能量受体CouD... pH异常与多种疾病密切相关,酸化是所有实体肿瘤的特征性标志之一。上转换发光材料具有多种独特优势,适合生命体物种成像。有机小分子CouDa负载到上转换纳米颗粒(UCNPs)表面的疏水层组装成UCNPs@CouDa探针,酸性/碱性条件下,能量受体CouDa与供体UCNPs之间产生多重发光共振能量转移(LRET)效应,且随pH变化的趋势相反。探针对溶液pH检测的灵敏度高,pKa约7.3,线性响应范围在6.0~8.5,不受生命体常见物种的干扰。与小分子探针CouDa相比,该纳米探针响应速率快,线性响应范围宽,表明疏水环境有利于这一亲核加成反应机理的pH检测。 展开更多
关键词 PH检测 上转换发光探针 LRET
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稀土纳米晶的上转换发光调控研究进展 被引量：2
15
作者 张格 杨向飞 +3 位作者 王晓勇 董浩 孙聆东 严纯华 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1149-1166,共18页
近年来,将近红外光转换为短波长的可见或近红外光的稀土纳米晶上转换发光研究吸引了生物成像、纳米温度传感、太阳能电池等领域研究者的广泛关注。面向多领域的应用需求,稀土纳米晶上转换发光需提高其发光强度、发光波长以及激发波长的... 近年来,将近红外光转换为短波长的可见或近红外光的稀土纳米晶上转换发光研究吸引了生物成像、纳米温度传感、太阳能电池等领域研究者的广泛关注。面向多领域的应用需求,稀土纳米晶上转换发光需提高其发光强度、发光波长以及激发波长的选择性。本文综述了纳米尺度上,通过组成、结构以及核壳结构的设计,在理解上转换发光过程的能量传递路径和上转换发光过程的基础上,提高对上转换发光的颜色、各跃迁的比例以及发光强度、发光寿命等调控的研究进展。此外,还关注了纳米晶与贵金属表面电场、表面有机分子以及环境温度的耦合在提高辐射跃迁几率、减少无辐射能量损失等方面提高其上转换发光强度的研究发展趋势。 展开更多
关键词 稀土纳米晶 上转换发光 核壳结构
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新型Ba_(3)In(PO_(4))_(3):Tb^(3+),HO_(3+)荧光粉的上转换发光及其温度传感性能 被引量：1
16
作者 高华波 陈奇 +2 位作者 陈文超 闵鑫 马斌 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期1958-1966,共9页
采用高温固相法合成了一种新型的Tb^(3+)和HO_(3+)共掺杂的Ba3In(PO4)3上转换荧光粉,并研究了其晶体结构、上转换发光及能量传递机制。在980nm激光激发下,Tb^(3+)吸收能量并传递至HO_(3+);此外,激光功率对于荧光粉发光颜色无明显影响,... 采用高温固相法合成了一种新型的Tb^(3+)和HO_(3+)共掺杂的Ba3In(PO4)3上转换荧光粉,并研究了其晶体结构、上转换发光及能量传递机制。在980nm激光激发下,Tb^(3+)吸收能量并传递至HO_(3+);此外,激光功率对于荧光粉发光颜色无明显影响,发光颜色主要集中在橙黄色区域(0.543,0.452)。测得0.05Tb^(3+)和0.032HO_(3+)掺杂的荧光粉的荧光寿命约为467.61μs。还测量了该荧光粉温度依赖的发光光谱,并计算了其用作光学温度计的绝对灵敏度(Sa)和相对灵敏度(Sr)。结果表明,该荧光粉具有良好的热稳定性,423K时的发射强度仍保持在室温的81.68%,5S2,5F4→5I8、5F5→5I8跃迁的ΔE分别约为0.19eV和0.27eV。此外,其Sa和Sr最大值分别为0.31%·K^(-1)和0.09%·K^(-1)(573K)。 展开更多
关键词 荧光粉 上转换发光 温度传感性能
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Ho^(3+)和Yb^(3+)共掺杂La_(7)P_(3)O_(18)荧光粉的合成及上转换发光性能
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作者 朱浩天 郭海瑞 +4 位作者 郑启泾 官春艳 朱莉萍 李海斌 杨锦瑜 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第4期1205-1213,共9页
通过高温固相技术合成Ho^(3+)和Yb^(3+)共掺杂La_(7)P_(3)O_(18)上转换荧光粉。XRD结果表明,合成样品是空间群为P21/n的单斜结构的La_(7)P_(3)O_(18)晶体和少量La PO4晶体的混合物。紫外可见漫反射光谱结果证实La_(7)P_(3)O_(18)晶体是... 通过高温固相技术合成Ho^(3+)和Yb^(3+)共掺杂La_(7)P_(3)O_(18)上转换荧光粉。XRD结果表明,合成样品是空间群为P21/n的单斜结构的La_(7)P_(3)O_(18)晶体和少量La PO4晶体的混合物。紫外可见漫反射光谱结果证实La_(7)P_(3)O_(18)晶体是一种光学带隙为4.10 e V的间接半导体。经980 nm激光激发,Ho^(3+)和Yb^(3+)共掺杂La_(7)P_(3)O_(18)荧光粉发射出Ho^(3+)离子特征的蓝色(486 nm)、绿色(550 nm)和红色(661 nm)特征峰,其中,661 nm处发射峰在样品上转换发光光谱中占主导地位。此外,随着Ho^(3+)和Yb^(3+)掺杂量的增加,样品上转换发光强度先增大后减小。当Ho^(3+)和Yb^(3+)的掺杂量分别达到1%和10%(摩尔分数)时,样品出现浓度猝灭现象,其机制为电四极-电四极相互作用。泵浦功率和发光强度关系表明,样品的绿光和红光发射均源于双光子吸收过程激发。Ho^(3+)和Yb^(3+)共掺杂La_(7)P_(3)O_(18)晶体上转换发光色坐标位于橙红色区域。 展开更多
关键词 La_(7)P_(3)O_(18) Ho^(3+) Yb^(3+) 上转换发光
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反向能量传递增强Er^(3+)上转换发光
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作者 杨润 陈浩然 +2 位作者 涂浪平 李齐清 常钰磊 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1552-1559,共8页
提高上转换发光效率是促进上转换发光材料实际应用的关键。在NaErF_(4)@NaYF_(4)体系中,惰性NaYF_(4)壳层可以抑制高组分Er^(3+)掺杂下的发光浓度猝灭,其上转换发光主要来源于Er^(3+)-Er^(3+)的能量传递上转换。本文利用共沉淀法制备了E... 提高上转换发光效率是促进上转换发光材料实际应用的关键。在NaErF_(4)@NaYF_(4)体系中,惰性NaYF_(4)壳层可以抑制高组分Er^(3+)掺杂下的发光浓度猝灭,其上转换发光主要来源于Er^(3+)-Er^(3+)的能量传递上转换。本文利用共沉淀法制备了Er^(3+)和Yb^(3+)分区掺杂的NaErF_(4)@NaYbF_(4)@NaYF_(4)核壳结构的纳米颗粒,通过包覆惰性壳层研究Er^(3+)-Yb^(3+)-Er^(3+)之间的能量传递和反向能量传递过程。由于808 nm波长只能激发Er^(3+)而不能激发Yb^(3+),因此在808 nm波长激发下,Er^(3+)在惰性壳层的保护作用下将激发态能量传递给Yb^(3+),随后通过反向能量传递回Er^(3+),使得Er^(3+)的上转换发光增强。实验结果发现,当中间层Yb^(3+)掺杂浓度为100%时,绿色和红色上转换发光最大增强倍数为24.9和9.79。 展开更多
关键词 稀土纳米材料 上转换发光 反向能量传递 β-NaErF_(4)
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Tm^(3+),Yb^(3+)共掺Bi_(2)WO_(6)上转换发光材料的制备及其温度传感性质
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作者 阿热帕提·夏克尔 王林香 +2 位作者 李晴 柏云凤 穆妮热·买买提 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期54-62,共9页
用高温固相法制备了不同浓度的Tm^(3+)和Yb^(3+)共掺杂Bi_(2)WO_(6)上转换发光材料.对合成粉末的微结构、上转换发射光谱,以及材料的光学温度传感性质进行了表征和分析.X射线衍射谱结果显示,Tm^(3+)和Yb^(3+)离子的掺杂基本不影响Bi_(2)... 用高温固相法制备了不同浓度的Tm^(3+)和Yb^(3+)共掺杂Bi_(2)WO_(6)上转换发光材料.对合成粉末的微结构、上转换发射光谱,以及材料的光学温度传感性质进行了表征和分析.X射线衍射谱结果显示,Tm^(3+)和Yb^(3+)离子的掺杂基本不影响Bi_(2)WO_(6)基质材料的正交晶系结构.在980 nm激发下,Tm^(3+)和Yb^(3+)掺杂摩尔分数分别是1%和6%时获得样品中Tm^(3+)发射强度最大.随激发泵浦功率从199 mW增加到400 mW,1%Tm^(3+),6%Yb^(3+):Bi_(2)WO_(6)样品中Tm^(3+)的4个发射峰强度均增强.199—400 mW激发功率下,样品光强I和激发功率Pn呈现线性关系.计算该范围激发泵浦功率和Tm^(3+)发射强度的关系,得到Tm^(3+)的4个发射峰478,650,685和705 nm分别对应n值为1.01,1.34,1.77和1.75,这表明以上发射峰均源于双光子吸收.980 nm激发(功率379 mW)下,当温度从298 K升高到573 K时,1%Tm^(3+),6%Yb^(3+):Bi_(2)WO_(6)样品中Tm^(3+)的热耦合能级对(^(3)F_(3),^(3)F_(2))产生705 nm和685 nm处发射强度分别增加了28.4倍和31.6倍.拟合样品中Tm^(3+)的热耦合能级对(3F3,3F2)的荧光强度比与温度的关系,计算得到在298 K时,样品最大绝对测温灵敏度为0.00254 K^(-1),最大相对测温灵敏度为0.00144 K–1.同样条件下,拟合非热耦合能级对(3F3,1G4)产生的705 nm和650 nm荧光强度比与温度关系,计算得到在573 K时,最大绝对测温灵敏度为0.167 K^(-1).298 K时最大相对测温灵敏度为0.0378 K^(-1),比热耦合能级(3F_(3),3F_(2))表征温度的相对最大测温灵敏度Sr提高了26倍. 展开更多
关键词 上转换发光 热耦合能级 非热耦合能级 测温灵敏度
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808 nm/980 nm近红外光激发下CaSc_(2)O_(4):Er,Nd纳米晶的上转换发光特性 被引量：1
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作者 崔文豪 彭亚茹 +2 位作者 李静 黄宇欣 陈力 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期289-297,共9页
通过水热法合成了一系列CaSc_(2)O_(4):Er^(3+),Nd^(3+)纳米晶。随着Nd^(3+)浓度和激发波长的变化,详细研究了CaSc_(2)O_(4):Er^(3+),Nd^(3+)氧化物在可见光和近红外(NIR)区域的发光特性。在808 nm激发下,Er^(3+)离子的发光强度随着Nd^(... 通过水热法合成了一系列CaSc_(2)O_(4):Er^(3+),Nd^(3+)纳米晶。随着Nd^(3+)浓度和激发波长的变化,详细研究了CaSc_(2)O_(4):Er^(3+),Nd^(3+)氧化物在可见光和近红外(NIR)区域的发光特性。在808 nm激发下,Er^(3+)离子的发光强度随着Nd^(3+)离子浓度的增加出现增强。相对的红色强度也有轻微的增强。在980 nm激发下,Nd^(3+)离子几乎不吸收980 nm的光子,只有Er^(3+)离子的吸收和发射被发现。相对的红色强度没有变化。此外,在近红外光谱中,只观察到Er^(3+)离子的发射,这与可见光光谱一致。详细的研究揭示了新型CaSc_(2)O_(4):Er^(3+),Nd^(3+)纳米晶在808 nm和980 nm近红外激发下的上转换发光(UCL)机制。 展开更多
关键词 上转换发光 Nd^(3+)离子 Er^(3+)离子 CaSc_(2)O_(4)纳米晶 近红外激发
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