水杨酸盐敏化BaF2∶Tb3+纳米粒子中的Tb3+离子发光

采用水热法制备了均匀、单分散的BaF₂∶Tb³⁺纳米粒子,并采用离子交换法制备了水杨酸钠敏化的BaF₂∶Tb³⁺纳米粒子(SS-BaF₂∶Tb³⁺)。 系统地研究了样品的结构、形貌和光致发光性质。 结果表明,监测Tb³⁺离子在547 nm的⁵D₄→⁷F₅跃迁,SS-BaF₂∶Tb³⁺纳米粒子获得了从200 nm到385 nm波长范围宽的激发带;激发SS的π-π^*电子跃迁吸收,由于SS到Tb³⁺的能量传递(“天线效应”),SS-BaF₂∶Tb³⁺纳米粒子产生了增强的Tb³⁺离子绿光发射;敏化纳米粒子中Tb³⁺离子光致发光寿命比未敏化纳米粒子中Tb³⁺离子寿命长。     

尖吻蝮蛇毒抗凝血因子Ⅱ的稀土离子荧光探针研究

尖吻蝮蛇毒抗凝血因子(ACF)分子中有两个钙离子结合位点,钙离子对ACF的内源荧光有增强作用,稀土离子(Nd³⁺,Sm³⁺,Eu³⁺,Gd³⁺和Tb³⁺)能取代ACF分子中的钙离子,并对ACF的内源荧光有不同程度的猝灭作用,其中Tb³⁺接受ACF分子中Trp残基传递的能量后,特征荧光增强.稀土离子与ACF荧光滴定表明,ACF分子中有两个稀土离子结合位点,稀土离子和钙离子在ACF分子中两个结合部位是共同的竞争结合部位.ACF与不同稀土离子之间有相近的表观结合常数K₁或K₂.Tb³⁺与RE³⁺(RE=Nd,Sm,Eu或Gd)间线性自由能关系表明,稀土离子与ACF结合时,没有明显的空间效应.ACF分子中的两个结合位点在结构上都有较大的柔性,这种结构柔性为钙离子在ACF与活化凝血因子X的结合反应中起到的促进作用提供了结构基础.     

Ce3+、Tb3+离子及Ce3+-Tb3+离子对在Sr4Si3O8Cl4基质中发光的研究

研究了Ce³⁺、Tb³⁺、离子及Ce³⁺-Tb³⁺离子对在Sr₄Si₃O₈Cl₄基质中的发射光谱和激发光谱。初步讨论了Ce³⁺、Tb³⁺离子之间发光敏化的机理。     

BaFCI:Tb晶体的热释发光和光激励发光

BaFCl:Tb晶体的光激励发光和热释发光过程为:在X射线辐照下,晶体中产生F色心,同时掺杂的Tb³⁺离子俘获空穴形成Tb⁴⁺离子。X线辐照后的晶体在可见光或热激励下,F色心中释放出的电子与Tb⁴⁺复合成Tb³⁺并处于激发态,随后发出Tb³⁺)子的跃迁辐射。     

核苷酸、聚核苷酸和核酸猝灭Tb3+-钛铁试剂络合物荧光的机理研究

研究了核苷酸、聚核苷酸和核酸对Tb³⁺－钛铁试剂(TR)络合物的荧光碎灭机理,认为荧光猝灭过程是核苷酸、聚核苷酸和核酸分子中的磷酸基组分与TR竞争Tb³⁺离子,生成实验条件下无荧光的二元络合物的静态猝灭过程;用Tb³⁺－TR络合物荧光探针研究DNA嵌入剂和金属离子与DNA相互作用的实验结果说明这一机理是合理的.     

钇(Ⅲ)、铽(Ⅲ)、铒(Ⅲ)对氨基苯甲酸配合物共掺杂二氧化硅的光声光谱研究

合成了Tb(p-ABA)₃·H₂O和Ln(p-ABA)₃·H₂O(p-ABA: 对氨基苯甲酸, Ln: Y或Er)配合物共掺杂的SiO₂样品. 荧光光谱测定结果表明, Y(p-ABA)₃·H₂O的引入增强了样品中Tb³⁺离子的特征发光, 而Er(p-ABA)₃·H₂O的引入使Tb³⁺的发光减弱. 光声光谱结果表明, 与Tb³⁺配合物单掺的样品相比, Tb³⁺和Y³⁺配合物共掺样品的光声强度降低; 而Tb³⁺和Er³⁺配合物共掺的样品则情况相反. 实验测定了共掺杂样品的相对量子发光效率和发光寿命, 从无辐射跃迁和辐射跃迁的角度提出共发光效应可能的机制. 结合对室温下陈化干燥样品的分析发现, 只有经适当的热处理过程才能在SiO₂凝胶中形成具有多核结构的稀土配合物.     

Mn2+在铝酸盐中的发光

用金属硝酸盐、稀土氧化物和乙酸锰为原料,用燃烧法合成了Ce³⁺、Tb³⁺、Mn²⁺共激活的铝酸盐绿色荧光粉,在Ce³⁺和Tb³⁺共激活的铝酸盐体系中掺入Mn²⁺后,发射峰中出现锰的特征峰.通过对其结构的分析,对Mn²⁺发光和最佳掺杂量给出了合理的解释.同时研究了不同碱金属和碱土金属离子代替Mg²⁺时,对Mn²⁺发光的影响.     

高效率Tb3+单掺绿色荧光粉的光致/应力发光研究

稀土离子Tb³⁺被视为当前绿色荧光材料中最具潜力的激活剂之一.采用高温固相法制备了新型绿色荧光粉β-KMg(PO₃)₃:Tb³⁺,其在紫外光区域具有强的f-f跃迁激发峰,呈现出较高的荧光量子产率(90.74%),且色度坐标与商用绿色荧光粉接近,其发射峰源于Tb³⁺的⁵D₄-⁷F_J (J=6, 5, 4, 3)跃迁发射; Tb³⁺占据Mg²⁺格位,由于电荷差而产生的缺陷被热释光验证,多种深度陷阱能级的存在使得该荧光粉具备优异的热稳定性.更重要的是,β-KMg(PO₃)₃:Tb³⁺呈现出优异的应力发光特性,在应力刺激下陷阱能级中的电子及空穴分别被释放回Tb³⁺的激发态及基态,实现Tb³⁺的⁵D₃-     

LiBa0.95-yBO3∶0.05Tb3+,yBi3+荧光粉的制备及荧光性质

以硼酸和碳酸盐为原料,用高温固相法制备了可被(近)紫外光(369、254 nm)有效激发的Tb³⁺单掺杂Li Ba1-xBO3∶xTb³⁺(物质的量分数x=0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07)及Bi³⁺和Tb³⁺共掺杂LiBa_0.95-yBO₃∶0.05Tb³⁺,y Bi³⁺(物质的量分数y=0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07)的2个系列荧光粉,产物的结构和形貌分别用粉末X射线衍射(PXRD)和扫描电子显微镜进行表征。PXRD测定结果表明2个系列的产物均为纯相LiBaBO3。通过对第一系列产物荧光光谱的测定,筛选出发光强度最好的产物,据此确定铽离子的最佳掺杂量;在此基础上制备出铋离子掺杂量不同的第二系列荧光粉。荧光光谱测定的实验结果表明,Tb³⁺/Bi³⁺共掺杂的荧光粉的发光强度好于Tb³⁺单掺杂的荧光粉,这说明Bi³⁺对Tb³⁺有敏化作用;而且随着Bi³⁺掺杂量的增加,产物的荧光强度表现出先增加后减小的趋势,当Bi³⁺的掺杂量y=0.03时,产物的荧光强度达到最大。Bi³⁺和Tb³⁺之间存在偶极-四极相互作用而进行能量传递。系列荧光粉的CIE坐标显示其发光颜色在一定程度上呈现出由绿色光到白光的渐变趋势。     

稀土离子与乳铁蛋白结合的光谱研究

用紫外示差光谱、荧光光谱及圆二色谱等方法研究了Tb³⁺和Eu³⁺在pH7.4的条件下与乳铁蛋白及脱铁乳铁蛋白的结合作用.结果表明,Tb³⁺及Eu³⁺可特异性地结合在脱铁乳铁蛋白的两个Fe³⁺结合部位,但不能从已经结合铁的乳铁蛋白中把铁置换出来.测得Tb³⁺ 与这两个部位结合的条件平衡常数为lgK₁=8.48±0.24和lgK₂=6.72±0.18(25℃,0.10mol/L NaCl, 0.10mol/LHepes,pH=7.4). Tb³⁺在这两个位点结合时,蛋白质的构象发生变化.在 Tb³⁺ 与蛋白质的浓度比低时,构象趋于紧缩,色氨酸残基进入疏水的环境;当Tb³⁺结合得较多时,构象转而开放,色氨酸残基转向亲水性环境.但无论哪种情况,Tb³⁺与脱铁乳铁蛋白的结合都不影响蛋白的二级结构.     

KMgF3:Ce3+,Tb3+纳米粒子中Ce3+→Tb3+的发光及能量传递

利用微乳液方法,合成了铈、铽共掺杂的氟镁钾纳米粒子,研究了体系中Ce3+→Tb3+的发光特性以及它们之间的相互作用,结果表明KMgF3:Ce3+Tb3+纳米粒子中存在Ce3+→Tb3+的能量传递过程,即Ce3+可以将吸收的能量直接传递给Tb3+离子,使得Tb3+的绿色发光强度大为增加.     

紫外激发Sr1-x-yMgP2O7:xCe3+,yTb3+荧光粉的发光特性及能量传递

采用高温固相法合成了Sr1-x-yMgP2O7:xCe3+,yTb3+荧光粉.研究了荧光粉的晶体结构、发光特性、荧光寿命、能量传递机理和荧光粉的热稳定性.研究结果表明:在SrMgP2O7基质中,Ce3+的发射峰值为398nm,Tb3+的主发射峰值为545nm,它们分别属于5d-4f跃迁和5D4→7F5跃迁.Ce3+和Tb3+共掺时,Ce3+和Tb3+通过电偶极子-电偶极子相互作用发生能量传递,能量传递的临界距离为0.614nm.通过计算得到单掺杂Ce3+、Tb3+时热猝灭过程的激活能分别为0.122和0.111eV,Tb3+离子的发光热稳定性比Ce3+离子的好.     

掺杂铕和铽的卤硼酸盐荧光体的制备及光谱特征

采用高温固相法在空气中合成了一系列掺杂稀土离子的卤硼酸盐荧光体, 研究了其发光性质和基质组成对稀土离子共掺杂的荧光体发光性质的影响. 研究结果表明, 在Eu3+和Tb3+共掺杂的体系中存在电子转移, 因此出现了Eu3+, Eu2+和 Tb3+共存于同一基质共同发射的现象. Ce3+对Eu2+和Tb3+具有敏化作用, 可增强其发射强度. 基质的组成对稀土离子的发射峰位和发射强度有明显影响.     

Strong visible up-conversion emission in Tb3+, Tm3+ and Tb3+-Tm3+ co-doped tellurite glasses sensitized by Yb3+

Up-conversion luminescence characteristics under 975 nm excitation have been investigated with Tb3+/Tm3+/Yb3+ triply doped tellurite glasses. Here, green (547 nm: (5)D(4)-->(7)F(4)) and red (660 nm: (5)D(4)-->(7)F(2)) up-conversion (UC) luminescence originating from Tb3+ is observed strongly, because of the quadratic dependences of emission intensities on the excitation power. Especially, the UC luminescence was intensified violently with the energy transfer from the Tm3+ ions involves in the Tb3+ excitation. To the Tb3+/Tm3+/Yb3+ triply doped glass system, a novel up-conversion mechanism is proposed as follows: the energy of (3)G(4) level (Tm3+) was transferred to (5)D(4) (Tb(3+)) and the 477-nm UC luminescence of Tm3+ was nearly quenched.     

在硅磷酸镧中Ce^3＋离子对Tb^3＋离子的敏化

实验表明在La2O3·0.01SiO2·0.95P2O5基质中Ce^3 对Tb^3 有强的敏化作用。254nm紫外光激发下温度对Tb^3 激活的Ce^3 、Tb^3 共激活试样的发射强度的Ce^3 、Tb^3 共激活的试样Tb^3 的^5D4→^7F6:5:4跃迁的发射强度随湿度的变化。计算了Ce^3 到Tb^3 的能量传递效率。初步探讨了Ce对Tb的能量传递机理。     

尖吻蝮蛇毒抗凝血因子(ACF)含量和钙离子含量的定量测定及钙离子结合位点的初步研究

由紫外光谱法测定蛋白质浓度,用ICP测定Ca含量,从而确定一个ACF分子中含一个钙离子.ACF中分子中除一个高亲和性钙结合位点外,至少还有一个低亲和性钙结合位点,只有当过量钙离子存在时,才可能在低亲和性钙结合位点上进一步结合钙离子.Tb~(3+)具有比Ca~(2+)离子更强的键合ACF能力,能定量结合在ACF中的两个位点上,且能全部取代ACF中Ca~(2+).文中提及的金属离子对ACF的抗凝血活性没有显著的影响.     

Luminescence detection of cysteine based on Ag-mediated conformational change of terbium ion-promoted G-quadruplex

In this work, we developed a simple and sensitive method for the detection of cysteine (Cys) by employing terbium ion (Tb³⁺)-promoted G-qudraplex (G4/Tb) as a luminescent probe, which is based on Ag⁺-mediated conformational change of G4/Tb. Due to Ag⁺ is able to compete with Tb³⁺ to bind guanine at G4, the presence of Ag⁺ can lead to the formation of G4/Tb–Ag⁺ complex and disrupt the structure of G4/Tb. Meanwhile, the binding of Ag⁺ with G4/Tb will also cause the alteration of the excited state of G4 and more efficient energy transfer from G4 to Tb³⁺, enhancing the luminescence of G4/Tb. However, upon the addition of Cys, Ag⁺ will be released from G4/Tb–Ag⁺ complex because of the high affinity of Cys to Ag⁺. This results in the re-formation of the conformation of G4/Tb and the decrease of the luminescence of G4/Tb. So, Ag⁺-enhanced luminescence of G4/Tb is associated with its conformational transformation. As a luminescent probe for Cys, G4/Tb not only shows excellent selectivity and sensitivity with a detection limit of 20 nM, but also possesses the features of simple preparation, easy reproducibility, and eliminating the interferences from background fluorescence. We envision that the presented strategy might provide new insight into the biosensing applications of lanthanide complex.     

Incorporating lanthanide cations with cadmium selenide nanocrystals: a strategy to sensitize and protect Tb(III)

The electronic structure of CdSe semiconductor nanocrystals has been used to sensitize Tb3+ in solution by incorporation of Tb3+ cations into the nanocrystals during synthesis. Doping of luminescent Tb3+ metal ions in semiconductor nanocrystals utilizes the positive attributes of both species' photophysical properties, resulting in a final product with long luminescence lifetimes, sharp emission bands, high absorptivities, and strong resistance to decomposition. This strategy also helps protect the lanthanide cations from nonradiative deactivation from C-H, N-H, and O-H oscillators of solvent molecules or traditional organic lanthanide ligands, leading to long Tb3+ luminescence lifetimes. This new type of nanomaterial synergistically combines the photophysical properties of nanocrystals and Tb3+.     

KZnF3∶Ce，Tb的溶剂热合成及光谱性质

采用溶剂热法合成了Ce3+,Tb3+单掺和双掺KZnF3发光粉。分析了样品的结构与形貌。结果表明,所合成的样品均为单相,颗粒粒度分布均匀。讨论了它们的光谱特性。研究发现,在KZnF3∶Ce3+激发光谱中激发带劈裂成2个带峰,最大发光中心分别位于263 nm(主峰)和246 nm,而在发射光谱中只观察到1个带状发射峰,最大发射中心位于330 nm。在KZnF3∶Tb3+激发光谱中存在较强的基质激发峰,而在发射光谱中,发现Tb3+的5D4→7FJ(J=6,5,4,3)跃迁。在KZnF3双掺体系中,Tb3+的发光强度随Ce3+的浓度增加而增强,存在Ce3+→Tb3+能量传递,尤其是Tb3+的5D4→7F5跃迁发射显著增强,有望成为一种有发展前途的绿色荧光材料。