LaF_3∶Yb~(3+),Er~(3+)纳米晶:溶剂热法合成及上转换发光性质

利用溶剂热合成方法,分别以油酸和油胺为表面有机配体,合成了具有六角结构,颗粒尺寸分别为19和23nm单分散的LaF3:Yb3+,Er3+纳米晶。在980nm红外激光照射下,LaF3:Yb3+,Er3+纳米晶发射出肉眼可观察的绿色和红色上转换荧光,而且其发光过程均符合双光子过程。结合红外光谱与上转换光谱分析了表面有机配体对LaF3:Yb3+,Er3+纳米晶上转换发光的影响,结果显示,以油酸分子为表面配体的纳米晶具有较高的上转换发射强度,但以油胺为表面配体的纳米晶的红光发射相对增强。     

Eu~(3+)-Dy~(3+)稀土配合物的合成及其发光性质

以2,4,6-吡啶三甲酸为配体,通过水热方法合成出含Eu3+和Dy3+两种稀土离子的一系列配合物;测定了配合物的发光性质.结果表明,通过掺杂不同比例的Dy3+可以得到荧光强度不同的配合物,其在紫外光照射下发出Eu3+的特征红色荧光;随着Dy3+含量的增加,Eu3+的特征荧光逐渐减弱.这说明该系列配合物中的Dy3+对Eu3+的荧光产生猝灭作用;其原因可能是配体吸收的激发能被Dy3+在近红外区的辐射跃迁所损耗.     

稀土掺杂LaF3超小发光纳米晶的合成及癌细胞靶向上转换发光成像研究

采用溶剂热法合成了超小尺寸三氟化镧（LaF₃）纳米晶. 利用XRD、TEM等对其进行结构与形貌表征,结果显示制得的纳米颗粒为LaF₃纳米晶,且具有高度均一的尺寸分布和良好的结晶度,颗粒尺寸为6±0.4 nm. 通过共掺杂镱铒两种稀土元素,所得材料在近红外光激发下（980 nm）可发射出明亮的绿光;发光光谱显示,在524,544,655 nm等位置有较强的发射峰. 利用聚琥珀酰亚胺高分子（PSI）对油溶性的纳米颗粒表面进行功能化修饰,将其成功转移水相. 利用叶酸对其进行进一步生物标记,可与肝癌细胞表面叶酸受体特异性识别,成功地实现了肝癌细胞上转换绿色发光成像研究.     

GdAlO_3:Er~(3+),Yb~(3+)荧光粉的制备与上转换发光性能

采用共沉淀、溶胶-凝胶和固相反应法制备了GdAlO3:Er3+,Yb3+荧光粉.借助X射线衍射、扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、N2-吸附、吸收光谱和荧光光谱等手段研究了不同方法制备的GdAlO3:Er3+,Yb3+荧光粉结构、形貌、表面基团和光吸收及上转换发光性能.结果表明:用共沉淀法比固相反应法和溶胶-凝胶法可以在更温和的条件下制得纯相GdAlO3:Er3+,Yb3+荧光粉,用共沉淀法和溶胶-凝胶法制备的GdAlO3:Er3+,Yb3+荧光粉颗粒都在纳米尺寸,溶胶-凝胶法制得的样品存在相对严重的颗粒团聚现象,而用固相反应法制备的荧光粉为微米级颗粒.GdAlO3:Er3+,Yb3+荧光粉在980 nm激发的上转换发射光谱包含波长为524和546 nm的绿光与659 nm的红光,且三种方法制备的样品绿光发射强度都显著高于红光.不同方法制备的荧光粉上转换发光强度和红光/绿光强度比相差较大,共沉淀法制备的样品上转换发光强度要显著高于固相法以及溶胶-凝胶法制备的样品,而溶胶-凝胶法制备的样品发光中红光/绿光相对强度比最高.红外光谱显示,不同方法制备的GdAlO3:Er3+,Yb3+荧光粉表面OH-、CO32-及CO2官能团含量不同,溶胶-凝胶法制备的样品要明显高些.基于红外光谱、不同Er3+和Yb3+离子掺杂浓度及不同激光功率上转换发光的结果,对Er3+和Yb3+之间的能量传递过程及不同方法制备荧光粉的上转换发光性能进行了讨论.     

稀土离子掺杂Ba2GdF7纳米颗粒的合成及其上转换发光性质研究

采用热分解法制备了稀土离子掺杂的立方相Ba2GdF7上转换发光纳米粒子。利用X射线衍射(XRD)技术测定了样品的物相,通过透射电子显微镜(TEM)和荧光分光光度计分别分析了样品的形貌、尺寸和上转换发射光谱。实验结果表明:合成的样品为单分散的、其平均尺寸为14 nm,立方相结构的Ba2GdF7纳米颗粒。在980 nm红外光激发下Ba2GdF7:Yb0.2Er0.04纳米颗粒分别发射来自于Er3+离子2H11/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2光跃迁的绿光和4F9/2→4I15/2光跃迁的红光发射。     

过渡金属掺杂NaGdF_4:Yb~(3+),Ho~(3+)纳米晶的制备和上转换发光性能

采用水热法合成掺杂过渡金属离子Mn2+和Cr3+的Na Gd F4:Yb3+,Ho3+纳米晶,研究了纳米晶的结构和上转换发光性能。XRD研究结果表明:所有的样品均为六方结构Na Gd F4。合成的纳米晶在980 nm红外光激发下,呈现绿光(520~562 nm),红光(620~675 nm)和红外光(730~760 nm)发射。与未掺杂过渡金属离子的样品相比,掺杂Mn2+离子的Na Gd F4:Yb3+,Ho3+纳米晶上转换发光总效率提高,红光/绿光相对强度增加,红外光/绿光相对强度减弱,掺杂Cr3+离子的Na Gd F4:Yb3+,Ho3+纳米晶发光总效率稍有减弱,红光/绿光和红外光/绿光相对强度增加。主要源于Ho3+→Mn2+→Ho3+和Ho3+→Cr3+→Ho3+的两步能量传递。计算色坐标可得,掺杂Cr3+/Mn2+离子后的Na Gd F4:Yb3+,Ho3+纳米晶的发光由绿光区移向黄光区,微调了纳米晶体的发光颜色。     

单分散球形纳米Fe3O4的可控合成和嵌锂性质研究

利用水热法合成出单分散的球形纳米Fe3O4,探讨含十二烷基三甲基溴化铵表面活性剂合成样品形貌和尺寸.测试表明Fe3O4纳米球呈现出优越的倍率性能和循环性能.     

Tb3+掺杂CePO4核壳微球的水热合成及其发光性能

在pH=1无模板条件下水热合成出直径为2~3 μm的CePO4∶Tb核壳微球结构。 其核壳表面由直径为20~30 nm、长度为200~300 nm的纳米棒组成。 产物生长过程实验表明,首先形成球状团聚产物,然后一些颗粒在表面生长,由于奥斯瓦尔德熟化效应产物尺寸变大,最后表面上的部分颗粒消耗内部的核而外延生成一维纳米棒。 CePO4∶Tb核壳微球的荧光性质和荧光寿命测试表明,当Tb3+摩尔分数为10%时,发射强度达到最大值,Tb3+浓度再增加其荧光发射强度由于浓度淬灭作用而迅速降低。     

Yb~(3+)/Er~(3+)掺杂比例对BaTiO_3:Yb~(3+),Er~(3+)纳米晶上转换发光分支比的影响

采用改进的溶胶凝胶前驱单体法合成了一系列Er3+单掺和Er3+-Yb3+共掺的BaTiO3:Ln3+上转换发光纳米颗粒,产物经900℃煅烧后得到结晶性极佳的纯立方相BaTiO3纳米晶,尺寸均匀约为100nm。稀土离子浓度较低时不会影响产物的晶体结构和形貌,掺杂浓度达到5%时出现微弱的Ba2TiO4衍射峰,当掺杂浓度达到20%时Ba2TiO4已经占主要部分,此时产物中有大量微米量级的颗粒存在。上转换发光显示:Er3+单掺浓度为0.5%时能获得最强的绿光发射,此时红绿光强度比约为1∶15。当Er3+-Yb3+共掺时,Yb3+极大地抑制了绿光的发射,同时红光发射明显增强,当Yb3+/Er3+大于5∶1后,红绿光强度比稳定在3∶1。上转换机制分析表明,Yb3+浓度较高时会引起Er3+-Yb3+粒子之间的能量逆传递过程,导致红光发射增强,而绿光发射减弱。     

多种形貌YF_3:Eu~(3+)纳米发光材料的水热合成与性能比较

在不同表面活性剂辅助的水热条件下合成出纺锤形、花束状、纳米束和削角八面体形的YF3:Eu3+纳米发光材料,对其结构和性能进行了表征.XRD分析表明:样品为结晶良好的正交相YF3.由FESEM与TEM照片可见,不同表面活性剂的条件下,所合成样品的形貌不同.SEAD显示所得样品分别为多晶和单晶结构,EDX显示所得样品中含有F,Y和Eu三种元素.荧光光谱表明:YF3:Eu3+纳米晶的最强发射峰位于591nm,对应Eu3+的5D0→7F1的磁偶极跃迁发射,说明Eu3+占据YF3基质中Y3+晶格点的C2对称格位上.不同形貌样品的荧光光谱强度不同.     

多元醇还原法制备片状六边形Fe3O4纳米颗粒

在表面活性剂油酸和油胺,液相环境二苄醚体系中,利用多元醇还原法,采用1,2-十二烷二醇还原前驱体乙酰丙酮铁Fe(acac)3,通过表面活性剂、金属前驱体以及液相环境的共同作用,制备出了单分散片状六边形Fe3O4纳米颗粒。分析了表面活性剂以及还原剂多元醇对纳米颗粒尺寸及形貌的影响。TEM表征结果显示：与未使用表面活性剂的情况相比,油酸和油胺的加入抑制了颗粒的生长,使颗粒尺寸从24.2 nm降低到10.7 nm;颗粒形貌多样化,出现了片状六边形形貌的Fe3O4纳米颗粒。磁性能检测表明： Fe3O4纳米颗粒具有高饱和磁化强度（Ms=88 emu/g）和零剩磁的特点,有望作为磁标记材料应用在生物检测上     

硝酸辅助合成水溶性绿光碳点及其在pH测量与Fe~(3+)检测中的应用（英文）

以柠檬酸、甲酰胺与浓硝酸为原料合成了绿色荧光碳点(CDs),对其物相、形貌及荧光性能进行了表征,并研究了其在离子检测及荧光标记方面的应用。结果表明:所合成的CDs呈现良好的水溶性;当以360～460 nm波长的光激发时,该CDs发出明亮的绿色荧光,并且发射峰的位置不随激发光波长而改变,其量子产率高达44.2%;同时,该绿光CDs对pH敏感,体系pH值在4.5～8.5范围内时,其归一化荧光强度与pH间有较好的线性关系;此外,该绿光CDs对Fe~(3+)有较好的选择性响应,在0～1 000μmol·L~(-1)范围内,体系的荧光淬灭效率(I0/I)与Fe~(3+)浓度有良好的线性关系,检出限为9.8μmol·L~(-1)。     

纳米钙钛矿型LaFe1-xNixO3(x=0~1.0)的制备及其在紫外光激发下的电化学性能

本文采用溶胶-凝胶法制备了LaFe1-xNixO3(x=0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0)纳米晶粉末,利用XRD、TEM和电化学测试方法对LaFe1-xNixO3材料的相结构、形貌、成分组成和其在碱液中的充放电性能以及电化学动力学性能等方面进行了表征和分析,同时对电极受紫外光激发前后的电化学行为进行了对比研究。XRD和TEM分析表明,用硝酸盐作为原材料和溶胶-凝胶方法可制备出单一相结构的纳米晶钙钛矿型LaFe1-xNixO3复合氧化物,随Ni替代量x的增大,LaFe1-xNixO3的相结构由正交结构向菱面体结构转变,其分子体积和晶粒尺寸呈现减小的趋势。电化学研究结果表明,紫外光激发前,LaFe1-xNixO3电极的放电容量随x的增加而逐渐增大;光激发后,电极的放电容量和交换电流Io与未激发前相比显著提高,当x=0.4时其放电容量具有最大值483.1mAh·g-1,Io值由光激发前的3.54～11.58 mA·g-1大幅增加至激发后的8.37～40.11 mA·g-1。     

NaGd(WO_4)_2:Yb~(3+),Ho~(3+),Nd~(3+)纳米晶的水热合成及发光性质研究

采用水热法制备了Yb~(3+),Ho~(3+),Nd~(3+)离子共掺杂的钨酸钆钠纳米晶(NaGd(WO_4)_2:Yb~(3+),Ho~(3+),Nd~(3+)),并在800℃进行了热处理。分别采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(SEM)和荧光光谱仪(PL)对纳米晶的晶体结构、微观形貌和上转换发光性质进行了表征。XRD结果显示样品属于四方晶系、白钨矿结构。SEM图谱表明所得纳米晶具有较好的分散性,颗粒大小约为50 nm。在980 nm激光激发下,NaGd(WO_4)_2:Yb~(3+),Ho~(3+),Nd~(3+)纳米晶发出546 nm的绿光与660 nm红光,分别对应Ho~(3+)离子的~5F_4,~5S_2→~5I_8和~5F_5→~5I_8能级跃迁。当Nd~(3+)离子掺杂浓度为0.5%(摩尔分数)时,纳米晶的发光强度最大。随着Nd~(3+)离子掺杂量的增加,红光与绿光的相对强度比逐渐减小,纳米晶的光谱由橙色光向黄色光区域变化。本文对NaGd(WO_4)_2:Yb~(3+),Ho~(3+),Nd~(3+)纳米晶的光谱调控和上转换发光机制进行了研究。     

镧系金属有机骨架比例荧光检测萘普生

该文构筑了双荧光发射的比例型荧光传感器,并将其用于萘普生检测。以Eu3+为金属节点,1,3,5-苯三甲酸为配体,通过超声法合成了比例型荧光传感材料Eu-MOF。探究了Eu-MOF的形貌特征、光学性质及对萘普生的检测机理。单一激发光照射下,Eu-MOF呈现源于配体和Eu3+的双荧光发射峰。萘普生的荧光发射峰与Eu-MOF在375 nm处的荧光发射峰重合,且两者之间具有内滤光效应。因此,随着萘普生的逐渐加入,Eu-MOF在375 nm处的荧光发射峰强度逐渐增强,而623 nm处则逐渐减弱,从而可实现对萘普生的比例荧光检测。Eu-MOF检测萘普生的线性范围为0.07~2.3μmol/L,检出限为0.039μmol/L。Eu-MOF在萘普生的检测中表现出良好的选择性和抗干扰能力,是实际样品中萘普生检测的优势材料。     

简单低温水浴法合成鳞片状氧化铜/四针状氧化锌晶须复合光催化剂(英文)

以硝酸铜为原料,聚乙二醇(PEG,Mw=400)为稳定剂和模板剂,采用简单的低温水浴合成法成功合成了四针状氧化锌晶须(T-ZnOw)表面负载鳞片状CuO的纳米复合光催化剂,系统研究了复合催化剂样品的晶体结构和形貌,通过荧光发光光谱(PL)和紫外光照射的条件下样品对阳离子污染物(亚甲蓝,MB)和阴离子污染物(甲基橙,MO)的光催化降解效率表征了样品的光催化性能,同时采用ICP-AES详细分析了PEG 400浓度对T-ZnOw表面负载CuO纳米颗粒数量的影响.结果表明,T-ZnOw表面有序地沉积了大量鳞片状CuO纳米颗粒,随着PEG 400浓度增加,T-ZnOw表面沉积的CuO纳米片数量逐渐增多,且CuO纳米片在T-ZnOw表面的排列更加有序.同时,PEG 400浓度的变化对合成样品特征发光峰的强度也有一定影响,当PEG 400浓度小于0.60 mol/L时,合成样品特征发光峰强度随着PEG 400浓度增大而减小;当PEG 400浓度大于0.60 mol/L时,样品的特征发光峰强度随之有所增加.在紫外光照射条件下,CuO/T-ZnOw纳米复合催化剂样品对MB和MO水溶液的降解均表现出优异的光催化活性,当PEG 400浓度≤0.60 mol/L时,样品的光催化活性随着PEG 400浓度的增大而增加;而当PEG 400浓度大于0.60 mol/L时,样品的光催化活性反而有所降低.此外,在相同条件下,所有样品对MB水溶液的降解效率明显高于对MO水溶液的降解效率.     

C_3N_4/BiVO_4/Cu_2O复合材料用于纯水中CO_2光还原为甲醇

采用分步合成方法将Cu_2O纳米颗粒原位还原组装到C_3N_4/BiVO_4表面,设计并合成了C_3N_4/BiVO_4/Cu_2O复合材料.在该过程中,首先将具有光氧化能力的BiVO_4与C_3N_4复合制备出C_3N_4/BiVO_4复合物,进一步通过原位合成法在C_3N_4/BiVO_4复合物表面沉积Cu_2O纳米颗粒制备出C_3N_4/BiVO_4/Cu_2O复合材料.通过高分辨透射电镜和高分辨扫描电镜,X射线粉末衍射,紫外-可见光谱及荧光光谱等测试方法对材料的结构、形貌与组成进行了系统的表征.在纯水体系中,光催化研究表明该复合材料具有较好的二氧化碳到甲醇的转化效率,复合材料的形成有利于促进光生电子和空穴的分离,从而提高光催化性能.     

金属纳米材料表面配体聚集效应

金属纳米材料表面配体不仅可以稳定金属纳米颗粒,辅助合成特定尺寸和形貌的纳米材料,还可用于调控金属纳米颗粒的表面化学性质。由于现有表征技术的局限性,金属纳米材料表面有机配体的结构和功能一直以来并未被深入研究。得益于分子结构明确金属纳米团簇和其他模型纳米材料体系的发展,配体在金属纳米材料表面的精确配位结构及其对催化过程的促进作用正不断被揭示出来。金属表面有机分子配位不仅可以调控表面金属电子结构,还可以分割表面原子周期性结构。表面有机配体的聚集可以进一步在金属表面构筑3D空间结构,改变纳米材料亲疏水性,并影响催化底物和反应中间体与表面的相互作用强弱和吸附构型。此外,有机配体与表面金属所组成的界面还可以构筑新的活性位点,改变催化反应路径,从而提升催化反应活性和选择性。金属纳米材料表面有机配体的聚集效应使得异相纳米材料可以同时表现出均相催化和酶催化的优势。     

上转换荧光纳米材料的水溶性修饰

近红外激发/可见或近红外发射的上转换荧光纳米材料在近十年得到了迅速的发展,其在生物领域如生物检测、荧光成像、光动力治疗和药物运输等方面有着广泛的应用。目前利用油酸、油胺等作为表面活性剂,采用高温热分解法、高温共沉淀法、溶剂热法等都能合成粒径均一、发光较强、在环己烷等非极性溶剂中分散性很好的上转换荧光纳米颗粒,但此类方法合成的纳米粒子表面包覆了一层憎水的油酸或油胺分子,需要进行表面修饰,使其在水相分散后才能进行后续的生物应用。现阶段憎水相转亲水相的修饰方法主要有配体交换、配体氧化、两亲配体包覆、二氧化硅包覆等,本文将对这些表面修饰的方法逐一进行介绍并对比其优缺点。     

Fe_3O_4@ZnO@YVO_4:Eu~(3+)磁-光-吸波多功能复合纳米颗粒的制备及其性能研究

结合溶剂热法和沉淀法以氨基功能化的Fe_3O_4纳米颗粒为磁核,在其表面先后包覆上ZnO层和YVO_4:Eu~(3+)发光层,制得集磁性-发光性-微波热转换性能于一体的Fe_3O_4@ZnO@YVO_4:Eu~(3+)多功能复合纳米颗粒,并对其结构和性能进行了研究.X射线衍射(XRD)分析表明,Fe_3O_4表面成功包覆上了六方晶系红锌矿ZnO和四方相YVO_4.透射电子显微镜(TEM)照片表明,所得的复合纳米颗粒具有明显的核壳结构和球形形貌,构成核的Fe_3O_4纳米颗粒的尺寸在30~40 nm,Fe_3O_4@ZnO@YVO_4:Eu~(3+)多功能复合纳米颗粒的尺寸约为50~60 nm,壳层厚度约为10 nm.磁性、荧光光谱和微波热转换特性分析表明,该复合纳米颗粒同时具有良好的发光性、较强磁性和独特的微波热转换特性,在药物传输与可控释放领域具有潜在的应用价值.