稀土上转换发光纳米材料的制备与应用

介绍了高温热分解法、水热法这2种稀土上转换发光纳米材料(UCNPs)的常用制备方法以及UCNPs在生物成像、光动力治疗、太阳能电池和荧光薄膜等领域的应用研究进展。     

微流体技术制备聚合物纳米荧光探针

设计并制作了同轴共流毛细管微反应器,选用聚(9,9-二辛基芴-共-苯并噻二唑)(PFBT)作为聚合物,四氢呋喃(THF)作为溶剂,去离子水作为反溶剂,聚苯乙烯-马来酸酐共聚物(PSMA)作为稳定剂,结合纳米沉淀法制备聚合物纳米荧光探针,并使用动态光散射仪(DLS)对产物进行表征。结果显示,在操作条件相同,通道尺寸为50～500μm时,通道尺寸越小,越有利于制备小粒径的纳米颗粒;当PFBT的质量浓度为1～50mg/L时,聚合物质量浓度越低,越有利于制备小尺寸的纳米颗粒;在通道尺寸为50μm,PFBT质量浓度为5 mg/L,去离子水与聚合物溶液的流量比为40∶1的条件下,制备的纳米颗粒的尺寸可降到14nm。该技术实现了对纳米颗粒尺寸的精确控制并制备了尺寸更小的聚合物纳米颗粒。     

表面活性剂参与制备稀土上转换纳米发光材料的研究进展

稀土上转换发光材料(UC-NPs)由于具备优异的光物理特性,如化学稳定性高、光稳定性好和荧光寿命长等,同时其具有较好的生物兼容性而广泛应用于生物检测领域。同时,稀土上转换发光纳米材料(UC-NPs)成为纳米材料制备领域中一个新的研究热点。而表面活性剂参与制备UC-NPs的方法不仅具有简单可调控的优点,而且可以得到水溶性的UC-NPs,扩展了其在生物探针领域的应用。归纳总结了近年来表面活性剂在UC-NPs可调控制备中的应用方式及优势,介绍了表面活性剂参与的相转移水热合成法、碳纳米管表面修饰法、咪唑鎓盐离子热法制备的UC-NPs。     

纳米稀土氧化物的制备与应用

对纳米稀土氧化物的制备及应用作了综述,介绍了液相法、固相法及气相法的特点,并简要介绍了纳米稀土氧化物在功能材料、催化剂材料等领域的应用。     

稀土上转换纳米发光材料的研究进展

综述了近年稀土上转换发光纳米材料的研究状况和技术进展,着重讨论了稀土上转换发光纳米材料的制备方法和表面修饰手段,并对稀土上转换发光纳米材料的应用前景进行了分析和展望。     

808nm上转换纳米粒子的制备及荧光性能的研究

本文设计并合成了一种用808nm激发的增强上转换纳米发光材料,首先将Ca~(2+)掺杂到Yb/Tm:NaGdF_4中,实验表明可以制备出尺寸较均一的纳米粒子。然后通过两步溶剂热法涂覆NaYF_4:Nd/Yb,"核-壳"设计可在壳层中高浓度掺杂Nd~(3+)(50 mmol%),从而显着增强了活化剂的上转换发射。最后在最外层包覆了惰性层NaGdF_4形成"核-壳-壳"结构稀土上转换纳米颗粒(UCNPs),发光强度明显大幅度提高增强了20多倍。为了改变纳米粒子的溶解性从油性到水溶性在其表面包覆了SiO_2,这为其生物应用提供一种很好的条件。     

双通道激发稀土上转换发光材料用于荧光成像

稀土上转换发光材料作为生物发光标记材料,拥有化学稳定性高、发光稳定性好、窄带发射、发光寿命较长的优点。采用核-壳包裹的方法,设计与制备了双通道激发NaYF_4∶Yb~(3+)、Nd~(3+)、Tm~(3+)、Er~(3+)@NaYF_4∶Nd~(3+)(CS-Nd)纳米材料,所合成的材料CS-Nd可在980 nm和808 nm激光激发下实现上转换发光。通过透射电子显微镜、上转换发光测试和小鼠活体荧光成像研究了纳米材料CS-Nd的形貌大小、上转换发光性质和生物成像性能。     

稀土上转换发光材料的研究与应用

稀土上转换发光材料是近年来发光材料领域研究的热点,结合稀土上转换发光材料的基质类型及特点,介绍了上转换过程的主要形式。通过对稀土离子上转换发光机理的分析,列举稀土上转换发光材料的主要应用领域,并针对如何提高上转换发光效率提出具体建议,为稀土上转换发光材料的研究提供理论参考。     

稀土离子掺杂Ba0.65Zr0.35F2.70上转换纳米晶的制备与表征

采用水热法,以EDTA为络合剂制备了Ba0.65Zr0.35F2.70:Er3+,Yb3上转换纳米晶.采用XRD、TEM对样品进行物相、结构和形貌分析,确定了样品纳米晶的粒径尺寸,其粒径在20～ 40 nm之间.当Yb3:Er3+物质的量比为4:1时,上转换发光强度最强.根据泵浦功率与发光强度的关系曲线确定了523 nm、546 nm、650 nm的发射峰均属于双光子过程.     

蓝绿光上转换荧光输出的稀土掺杂玻璃研究进展

上转换光纤激光器由于在医疗、生命科学等领域应用逐步加强,近年来受到了广泛的重视.本文简要回顾了上转换发光的发展历程,归纳了能够实现蓝绿光输出的稀土离子的种类,详细阐述了近年来具有蓝绿光输出的上转换发光的不同基质玻璃(氟化物玻璃、硫化物玻璃、碲酸盐玻璃、锗酸盐玻璃、铋酸盐玻璃、卤氧化物玻璃)的研究进展,最后,对稀土离子掺杂的玻璃上转换发光的研究动向进行了展望.     

稀土上转换发光纳米材料及其应用

稀土上转换发光纳米材料具有较低的声子能量和较高的化学稳定性,是目前公认的发光效率最高的上转换发光纳米材料。[1]近几十年来,随着纳米科学和纳米技术的发展,上转换发光的增强倍数已经提高了上万倍。本文对稀土上转换发光纳米材料技术在太阳能电池、血潜指纹显现侦破技术、防伪技术、生物分子及离子检测、传感领域、肿瘤医学、多模态成像、薄膜方面等领域的研究和应用现状进行了介绍,并对稀土上转换发光纳米材料未来发展趋势和前景进行了展望。     

纳米金-寡核苷酸探针的制备及其应用

纳米金-寡核苷酸探针正引起科学家们越来越多的兴趣，文章综述了影响纳米金表面DNA组装的因素以及纳米金-寡核苷酸探针在生物检测中的应用。     

稀土上转换发光材料的合成与应用研究进展

稀土上转换发光材料是一种光学性能出众的Anti-stockes发光材料,广泛应用于生物医学、红外探测等领域。介绍了稀土上转换发光材料的几种常用的制备方法,包括共沉淀法、微乳液法、溶胶-凝胶法、水热（溶剂热）法、热分解法、超声波法和静电纺丝法,并对稀土上转换发光材料在海关行李监管这一新兴领域的应用进行了展望,为可疑行李监管提供了一种隐形、无感、可识别的技术,将上转换发光材料应用于海关口岸监管活动,提高对疑似管制行李的识别和追踪核查,减少误报和跟丢的可能性,有效地提高旅检的通关效率。     

一锅法乳液聚合制备上转换纳米凝胶

采用一锅法乳液聚合设计和合成了含UCNPs(上转换纳米颗粒)的纳米凝胶体系。通过对NG(聚合物纳米凝胶)一锅法制备方法的探索,并加入含双键和氨基的UCNPs,采用共价键结合法将无机纳米颗粒与NG复合后,构建了UCNP-NG(上转换纳米凝胶)。研究结果表明:氨基有利于后续光敏剂的吸附,从而可形成稳定的UCNP-Ce6-NG(含光敏剂Ce6的上转换纳米凝胶);NG明显改善了UCNPs的水溶性,提高了UCNP-NG的稳定性和生物相容性;该UCNP-NG无毒、环保且比表面积较大,在生物医学等方面具有潜在的应用价值。     

稀土荧光高分子的制备及其荧光性能研究

以黄色Y3Al5O12:Ce、红色Ca Al Si N3:Eu发光材料和有机硅树脂为原料,通过模压法制备了不同Y3Al5O12:Ce含量的稀土荧光高分子,并进一步封装出白光LED。采用X射线衍射、荧光光谱仪、高精度快速光谱辐射计对荧光高分子样品和白光LED的晶型结构、荧光特性、波长转换效率、发光效率、光通量等光色参数进行了测试和计算。结果表明:发光材料的混合并未破坏其本身的晶型结构,X射线衍射谱图与标准卡一致;样品具有宽带激发光谱,峰值位于467 nm,发射光谱峰值548 nm,半波宽90.3 nm,适于宽光谱白光LED的制备,其发射强度随着Y3Al5O12:Ce质量分数的增加而提高。样品的波长转换效率与质量分数表现出正相关关系,但由于吸收饱和效应,其增幅逐渐降低。根据所封装白光LED中色坐标点分布和色温的综合分析结果,确定Y3Al5O12:Ce的最优用量为5.66%,对应的白光LED的发光效率为126 lm/W,色温为6 196 K,显色指数为62。不同电流下的光谱变化测试结果表明样品具有电流稳定性。此外,通过加入Ca Al Si N3:Eu,可将白光LED的显色指数提高至81,色温则变化至暖白区的2 726 K。     

碳点-金纳米簇结合的双发射荧光探针的制备及传感应用

先以柠檬酸为原料采用水热合成法合成了碳点（CD）,再以乙酰化含硫超支化聚酰胺-胺[HPA（S）-Ac]为模板和还原剂还原氯金酸（HAuCl₄）制备了金纳米簇（AuNCs）,碳点和金纳米簇溶液混合后得到双发射荧光探针（CD-AuNCs）,透射电镜结果表明CD和AuNCs粒径均接近2 nm,在CD-AuNCs中分散均匀。考察pH值对CD-AuNCs荧光性能的影响时发现CD-AuNCs的荧光在pH=6达到最强,且在此pH值下CD-AuNCs对四环素类药物（TCs）的响应灵敏,能够实现对TCs的传感。CD-AuNCs探针不仅选择性好,而且和单一CD探针相比具有线性范围更宽、灵敏度更高的优点。     

银离子探针的制备与应用

以铋试剂为修饰剂,水溶液条件合成了硫化镉量子点,并将其用作Ag 的荧光探针.通过透射扫描电镜、红外光谱以及吸收光谱表征了合成的探针的结构和特征,在最佳条件下,测定了废水中Ag 的浓度,获得了很好的效果.     

金属纳米探针的制备及其水质检测应用研究

水质的安全检测与人们的生活生产息息相关,而对水质的检测也一直都是研究者们的关注点。近年来,对于水质的检测方法也越来越多,其中金属纳米粒子就是一种常用的方法。金属纳米粒子显示出的优异的光学性能、电学性能、以及良好的生物相容性、低毒副作用等,使其备受关注。本文从金属纳米粒子的制备方法、表面修饰和水质检测的等方面来进行了阐述,并指出了金属纳米粒子研究过程中会遇到的问题,对未来的研究方向进行了展望。     

稀土掺杂量子剪裁和上转换发光材料的制备及应用进展

稀土元素特殊的电子构型,使其具有优异的光性能,成为新的发光材料的宝库。在照明显示、分析检测等领域,稀土发光材料近年来已经得到了广泛的应用。而且也有多种不同的稀土发光材料问世,如稀土长余辉发光材料和稀土配合物发光材料等。重点介绍了两种新型的稀土发光材料:拥有高效下转换发光效率的稀土掺杂"量子剪裁"发光材料和在生物医学领域有着巨大潜力的稀土掺杂"上转换"发光纳米晶体。对两种发光材料的发光机理进行了描述,并重点展示了两种材料的制备和应用进展。     

稀土掺杂量子剪裁和上转换发光材料的制备及应用进展

稀土元素特殊的电子构型,使其具有优异的光性能,成为新的发光材料的宝库。在照明显示、分析检测等领域,稀土发光材料近年来已经得到了广泛的应用。而且也有多种不同的稀土发光材料问世,如稀土长余辉发光材料和稀土配合物发光材料等。重点介绍了两种新型的稀土发光材料：拥有高效下转换发光效率的稀土掺杂“量子剪裁”发光材料和在生物医学领域有着巨大潜力的稀土掺杂“上转换”发光纳米晶体。对两种发光材料的发光机理进行了描述,并重点展示了两种材料的制备和应用进展。