Ag@SiO_2@GdF_3:Yb,Er核壳结构纳米材料的制备与增强上转换荧光

采用直接沉淀法成功制备了Ag@SiO2@GdF3:Er,Yb核壳结构纳米上转换发光粒子,并用XRD,TEM,UV-Vis,FTIR以及荧光光谱等对其结构和发光性能进行了表征.XRD分析表明:Ag表面包覆上了结晶良好的正交晶系的GdF3:Er,Yb.TEM照片显示:制备的复合纳米粒子具有明显的球形核壳结构,内核Ag粒子的直径约50 nm左右,包覆后的Ag@SiO2@GdF3:Er,Yb粒径约为80~120 nm,表面光滑且包覆完全.UV-Vis光谱证明:GdF3:Er,Yb和SiO2成功包覆在Ag核表面,包覆后Ag纳米粒子的表面等离子体共振吸收峰发生了红移.荧光光谱表明:在980 nm激光激发下,该复合纳米粒子显示出和纯的GdF3:Er,Yb相同的Er3+的特征红色和绿色上转换发光,以位于655 nm处的Er3+离子的4F9/2→4I15/2的红光发射最强,并且复合粒子的发射光强度比纯的GdF3:Er,Yb有所增强.     

稀土上转换发光材料标记抗体的制备及在免疫组化中的应用

采用微波辐射法合成了具有上转换发光特性的六方相纳米粒子NaGdF₄: Yb³⁺,Er³⁺(UCNPs), 其晶粒大小约为65 nm, 且粒子在980 nm的激发光下显示绿光(550 nm). 进一步在NaGdF₄: Yb³⁺,Er³⁺纳米晶的表面包覆了一层二氧化硅层, 进行氨基功能化后获得了表面共价结合氨基基团的粒径为70 nm的上转换发光纳米微球NaGdF₄: Yb³⁺,Er³⁺@SiO₂-NH₂(UCNPs@SiO₂-NH₂). 通过共价键将UCNPs@SiO₂-NH₂与多克隆抗体免疫球蛋白联接, 将标记后的多克隆抗体应用于传统的免疫组化检测子宫内膜腺细胞中基质金属蛋白酶组织抑制剂-4(TIMP-4)蛋白的表达. 结果表明, 微波合成的稀土上转换发光纳米材料形貌规则且粒径均一, 包覆硅壳后材料具有良好的分散性和水溶性, 荧光强度高且稳定, 在980 nm激发光下对生物组织无背景荧光, 可以很好地检测组织中蛋白质的表达.     

白光LED用荧光材料Ba3 Gd( BO3 )3:Eu3+的发光性能研究

用高温固相反应法制备了稀土离子Eu3+ 掺杂的三元稀土硼酸盐Ba3Gd(BO3)3发光材料, 通过X射线衍射 (XRD) 、荧光光谱和扫描电镜 (SEM) 等测试手段对Ba3Gd(BO3)3:Eu3+ 荧光粉的制备条件、发光性能以及形貌进行了研究. XRD结果表明, 在1000 ℃时可得到Ba3Gd(BO3)3 纯相. 扫描电镜照片显示颗粒基本为球形, 粒径约为200～400 nm. 发光光谱测试表明, Ba3Gd(BO3)3:Eu3+荧光粉在近紫外区(UV) (396 nm)和蓝光区(466 nm)可以被有效地激发, 分别用255和396 nm的紫外光激发样品时, 以Eu3+ 的 5D0-7F2 (611和616 nm) 超灵敏跃迁为主要发射峰. 当Eu3+的掺杂浓度为10%(摩尔分数)时, Ba3Gd(BO3)3:Eu3+ 在611和616 nm处的发光强度最大. 因此, 这种荧光粉是一种可能应用在白光LED上的红色荧光材料.     

Zn2SiO4基体掺杂稀土离子纳米粉体的制备和光谱特性

采用sol-gel法在Zn2SiO4基体中掺杂稀土离子Eu^3 和Y，制备了Zn2SiO4:Eu及Zn2SiO4:Eu,Y纳米粉体，研究不同稀土离子浓度对荧光强度的影响，并采用热重－差热分析，X射线粉末衍射，荧光光谱分析等技术手段进行表征，目标产物的平均粒径分别为31nm和27nm。     

不同形貌稀土掺杂Gd_2O_3粉体的制备及光磁性能研究

采用水热法,利用不同添加剂:柠檬酸(CA)、油酸(OA)、乙二胺四乙酸(EDTA)制备出了不同形貌前驱物Gd(OH)3,并经退火得到不同形貌的Gd2O3样品(S-CA、S-OA、S-EDTA)。XRD图表明所制得Gd2O3粉末均为立方晶系(空间群为Ia3),并且不同添加剂所得粉晶的晶格常数略有不同:1.082 25 nm(S-CA),1.081 14 nm(S-OA),1.083 20 nm(S-EDTA);SEM图可看出其颗粒大小分别约为63 nm(S-CA),300 nm(S-OA),2μm(S-EDTA);红外光谱则进一步证明3种产物均为Gd2O3,并且不同添加剂下样品的基团振动吸收强度不一样;利用荧光光谱仪和综合物性测量系统测量研究了经不同添加剂所制备出的稀土(Yb,Er/Ho)掺杂Gd2O3的上转换发光特性及磁学性能,结果表明:样品形貌对稀土掺杂Gd2O3上转换发光强度和顺磁磁化率影响较大,其中由EDTA添加剂所制备出的稀土掺杂Gd2O3粉末的上转换发光强度和顺磁磁化率最佳。     

新型水溶性多色荧光碳点的制备及细胞成像研究

以鸡蛋清和牛奶分别与葡萄糖进行水热反应,制备水溶性多色荧光碳点,通过膜和柱层析分离纯化,利用透射电子显微镜(TEM)、紫外吸收光谱(UV)、荧光光谱(FL)、红外光谱(FTIR)等技术对所制备碳纳米粒子的粒径大小、吸收光谱、发光性质、表面基团进行表征。将所制备的碳点与小鼠黑色素瘤细胞共孵育,进行细胞成像应用评价。结果表明:制备的两种水溶性荧光碳点平均粒径分别为2.5 nm和4.9 nm,可在紫外灯下发出明亮的荧光,紫外最大吸收波长为250 nm。基于鸡蛋清或牛奶与葡萄糖反应制备的多色荧光碳量子点具有良好水溶性,其荧光光谱最大发射波长分别在410 nm和400 nm处,同时在660~800 nm激发波长范围内具有上转换性质,且荧光发射光谱随着激发光波长的增加发生红移。红外光谱表明存在—COOH、—NH2和—OH基团。细胞成像结果表明,在405 nm或488 nm激光照射下,所制备的碳点在细胞内的荧光成像清晰可见,而且在碳点浓度小于2.5 mg/mL时,均表现出较低的细胞毒性。     

配体交换法制备水性含稀土磁性荧光微粒的研究及表征

利用共沉淀法合成Fe3O4磁性纳米粒子,并使用油酸改性生成了粒径均一的油性纳米粒子.使用3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷,聚乙二醇甲基丙烯酸酯以及荧光可聚合配合物Eu(AA)3Phen为原材料合成了含有稀土金属Eu的两亲性的聚合物为配体,以油性Fe3O4为核,采用配体交换反应制备水性的磁性荧光微粒.并通过核磁共振波谱仪、傅里叶红外光谱仪、透射电子显微镜、动态光散射粒径测试仪、X射线衍射仪、振动样品磁强计、荧光分光光度计、热重分析仪对该微粒进行形貌、结构、超顺磁性以及荧光性能的测试表征.测试结果表明,两亲性聚合物良好有效地包覆在了磁性纳米粒子表面,制得的含稀土磁性荧光微粒在水相中具有良好的分散性,粒径均一,其平均粒径仅为45 nm,室温下的饱和磁化强度为2.3 A·m2/kg,研究过程中测得微粒中的稀土Eu3+在594 nm和619 nm有明显的特征发射光谱.     

三苯胺-噁二唑超支化共轭聚合物的多光子泵浦绿色荧光

采用钯催化Heck反应制备了一种新型三苯胺-噁二唑超支化荧光聚合物PI. 用飞秒Ti:sapphire激光研究了PI的三光子和双光子上转换荧光光谱, 激发波长位于近红外区(800~1350 nm). 在1280 nm和80 fs激光激发下, PI的三光子上转换荧光发射波长分别为525 nm(THF), 534 nm(CH2Cl2)和578 nm(DMF). 在800 nm和150 fs激光激发下, PI的双光子上转换荧光发射波长分别为527 nm(THF), 532 nm(CH2Cl2)和573 nm(DMF). 采用非线性透过率法测定荧光聚合物PI的三光子和双光子吸收系数. 系统研究了PI的线性吸收和透过、单光子荧光、荧光寿命、前线轨道能级及热稳定性. 实验结果表明, 三苯胺-噁二唑超支化共轭聚合物的多光子吸收和上转换荧光发射性能比树型分子或线型聚合物更为优异.     

980 nm LD激发下稀土掺杂Gd_2Ti_2O_7粉末上转换发光

用高温固相法分别合成了Er~(3+)/Yb~(3+),Ho~(3+)/Yb~(3+),Tm~(3+)/Yb~(3+)离子共掺杂的Gd_2Ti_2O_7粉末,X射线衍射结果表明所制备的粉体为立方相烧绿石结构,TEM电镜照片显示其颗粒平均粒径为3μm.该粉末在980 nm LD激发下,分别发射出中心波长为553 nm绿色和662 nm红色(掺Er~(3+)样品)、545 nm绿色和652 nm红色(掺Ho~(3+)样品)、482 nm蓝色和653 nm红色(掺Tm~(3+)样品)的上转换荧光.上转换发光强度和激发功率的关系研究表明,能量传递和激发态吸收是上转换发光的主要机制.同时对Yb~(3+)-Er~(3+),Yb~(3+)-Tm~(3+)共掺体系的上转换发光强度"过饱和"现象进行了分析,认为是样品的被激发点的温度升高导致了荧光猝灭现象.     

稀土Yb3+/Tm3+掺杂NaGd(MO4)2荧光粉的制备及其光致发光

近年来稀土掺杂的上转换发光材料在太阳能电池、工业照明和医学等领域的应用越来越受到重视,目前的研究主要集中于新型高效稀土上转换发光材料的开发。对于发光材料的制备,基质的选择尤为重要,钼酸盐因具有稳定的物理化学性能、低的声子能量而从众多基质中脱颖而出。本文选择钼酸盐为稀土离子掺杂的基质材料,采用水热法制备了Tm、Yb离子掺杂的NaGd(MoO₄)₂样品。通过改变离子掺杂的浓度,探究了NaGd(MoO₄)₂荧光粉的发光特性。研究表明,在980 nm激光照射下,NaGd(MO₄)₂∶Yb³⁺/Tm³⁺在477 nm处发射蓝色荧光,在648 nm处发射红色荧光。固定Yb³⁺的掺杂摩尔分数为6%,改变Tm³⁺的掺杂摩尔分数分别为0、0.5%、1%和2%时,发现随着Tm³⁺掺杂摩尔分数的增加,477 nm处的发射峰的强度先升高后降低,当Tm³⁺     

具有协同表面配体的水溶性稀土上转换发光纳米材料用于活体淋巴结显像

通过水热法,以油酸和两亲性聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为协同表面配体,一步水热合成水溶性稀土上转换发光纳米材料(NaYF4:20％ Yb 1％ Tm).稀土纳米粒径尺寸平均为16 nm,在水溶液中稳定单分散,具有较强上转换发光.具有较低的细胞毒性,可用于上转换发光细胞成像.并进一步用于活体淋巴结显像,表现出高的信噪比.     

Pr(NO_3)_3与对(N,N-二甲基)苯甲醛席夫碱配合物的合成、晶体结构和荧光性质研究

利用对(N,N-二甲基)苯甲醛和对氨基苯甲酸合成了一种新的席夫碱Pr(Ⅲ)配合物[Pr L(Paba)_2(H_2O)_4]。L=对(N,N-二甲基)苯甲醛缩对氨基苯甲酸,Paba=对氨基苯甲酸,运用元素分析、红外光谱、X射线衍射等进行了表征。结果表明配合物属于单斜晶系,晶胞参数:a=2.10130(12)nm,b=1.4.0700(9)nm,c=1.81031(11)nm,α=90.00°,β=114.72(0)°,γ=90.00°,V=4.861.69 nm3。同时研究了该稀土配合物的荧光性质,结果表明该稀土配合物固体粉末在λex=280 nm波长激发下有较强的荧光效应。     

静电纺丝制备YVO4:Sm3+纳米纤维及其荧光光谱性能

采用静电纺丝技术与高温煅烧工艺相结合,以氧化钐、氧化钇、偏钒酸铵和聚丙烯腈为主要原料,制备稀土离子掺杂的YVO4:Sm3+纳米纤维。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外(FT-IR)、热重-差热(TG-DTA)和荧光光谱(PL)等分析测试手段对所得样品的结构、形貌和荧光光谱性能进行表征。研究结果表明:静电纺丝制备的有机-无机复合纤维的直径在200~250 nm之间,经过900℃热处理后,所得YVO4:Sm3+样品纤维状结构保持完好,直径减至100 nm。掺杂的稀土Sm3+离子在YVO4纤维中显示出特征发射,同时VO3-4和稀土Sm3+离子之间存在能量传递;Sm3+的掺杂浓度为2%(摩尔分数)时发光强度最大。     

Eu-草酸-己二酸化合物的合成、结构及发光性能

采用水热法以己二酸(adipic acid)和草酸(oxalic acid)作为混合羧酸配体与稀土Eu~(3+)反应形成一种新型的配位聚合物(Eu_2(ox)_2(ad)(H_2O)_2),通过单晶X射线衍射分析仪和荧光光谱分析仪对其结构、荧光性质和荧光寿命等进行了表征。单晶X射线衍射结果表明:该化合物属于三斜晶系,P-1空间群,a=0.84908(11)nm,b=0.90177(11)nm,c=1.09021(14)nm,α=92.086(2)°,β=91.313(2)°,γ=117.488(2)°。荧光光谱表明:在394 nm的紫外光激发下,样品在617 nm处有一红色特征发射峰,对应于Eu~(3+)的~5D_0→~7F_2跃迁。     

稀土掺杂NaLuF4超薄纳米片的上转换发光特性研究

基体材料的特性和敏化离子对于稀土发光离子的发光特性有显著影响。通过在高效上转换基体材料NaLuF4掺杂Nd3+和Yb3+两种离子共同敏化发光离子Er3+,采用水热法合成了Nd3+,Yb3+,Er3+三种稀土离子掺杂的NaLuF4超薄六角纳米片,利用透射电镜、X射线衍射确定了其形貌和晶体结构。在980 nm红外光激发下测试了其上转换发光特征、荧光衰减、总体发光强度。荧光光谱表明未掺杂Nd3+离子的样品,随着Yb3+敏化离子浓度的增加(2%~12%(摩尔分数)),中心波长为539 nm的绿光强度相对于中心波长为654 nm的红光单调减弱;掺杂3%Nd3+的绿光发射强度随Yb3+离子增加先增强,后减弱。结合简化能级图分析了上转换发光过程与机制。     

Yb/Er掺杂Y2O3纳米核壳颗粒的荧光性能及体内标定研究

为改善无机Y2O3上转换纳米粒子(UCNPs)的荧光性能,且同步实现其在生物体内的成像标定,通过共沉淀法及梯度合成工艺,制备出各组不同壳层厚度的Y2O3:Yb³⁺,Er³⁺@Y2O3:Yb³⁺ UCNPs。利用透射电子显微镜(TEM)扫描、X射线衍射(XRD)、上转换荧光(UCL)光谱、UCL寿命等对样品的形貌、结构及荧光性能进行了表征。结果表明：利用共沉淀法制得小尺寸Y2O3:Yb³⁺,Er³⁺@Y2O3:Yb³⁺纳米核壳颗粒,平均粒径范围在25.57~26.24 nm之间。通过调整Yb³⁺浓度和水浴时间优化合成工艺,获得高发射强度、长荧光寿命方案(80% Yb掺杂,8 h水浴)。高红绿比的荧光发射特征,决定其在小动物体内荧光标定检测时更宜采用红色信道。     

对(N,N-二甲基)苯甲醛席夫碱与硝酸钕配合物的合成、晶体结构和抗菌性质研究

利用对(N,N-二甲基)苯甲醛和对氨基苯甲酸合成了一种新的席夫碱Nd(Ⅲ)配合物[Nd L(Paba)2(H2O)4],L=对(N,N-二甲基)苯甲醛缩对氨基苯甲酸,Paba=对氨基苯甲酸。运用元素分析、红外光谱、X射线衍射等进行了表征。结果表明:配合物属于单斜晶系,晶胞参数:a=2.0964(7)nm,b=1.4012(5)nm,c=1.8019(6)nm,α=90.00°,β=114.723(5)°,γ=90.00°,V=4.8079(30)nm3,Z=2。同时研究了该稀土配合物的荧光性质和抗菌性质,结果表明:该稀土配合物固体粉末在λex=280 nm激发波长激发下发生了荧光猝灭效应,抗菌实验表明其对念珠菌有较好的抗菌活性。     

Te(Ⅳ)-(I-)-RhB水溶液中纳米粒子的形成及其光谱效应

用激光散射(LLS)及透射电镜(TEM)技术研究了Te(Ⅳ) I- RhB水溶液中液相纳米粒子在自然状态下的聚集行为及粒径分布,并用共振瑞利散射光谱、荧光发射光谱、紫外 可见光谱对该液相纳米体系的光谱性质进行了表征.结果表明:在0.8mol/LHCl介质中,当Te(Ⅳ)浓度为4、8、12、16、20μg/L时,Te(Ⅳ) I- RhB体系平均粒径分别为192、228、262、278、300nm;纳米粒子的形成及其聚合行为导致RhB在558nm处的吸收峰(A558)的减色效应及598nm处的发射峰(F598)的荧光猝灭和623nm处的共振散射峰(I623)增强,并与Te(Ⅳ)浓度呈良好的线性关系;体系在623nm处的散射强度I1/3与其粒径成正比.用等离子体原子发射光谱(ICP)、元素分析(EA)等手段对该纳米粒子进行表征,确定了其最简分子式为(RhB)4(TeI8).     

对叔丁基杯[6]芳烃稀土配合物的合成及荧光性能研究

合成了以对叔丁基[6]芳烃(H6L)及DMF为配体,单一稀土RE3+(sm3+,Dy3+,Tb3+)及混合稀土Tb3+:(Ln3+(Ln3+=Gd3+,Y3+)为中心的5种稀土配合物.对其进行了元素分析、摩尔电导、红外光谱、差热分析、紫外光谱、核磁共振氢谱及荧光性能研究.荧光光谱的测试表明:Tb3+及其掺杂配合物具有较强的特征荧光,荧光惰性离子(Gd3+,Y3+)对Tb3+的荧光有增强作用,其中Y3+的敏化效果明显.     

一锅法制备YF_3:Yb~(3+)-Er~(3+)纳米晶复合PNIPAm-co-PAA纳凝胶及其荧光温敏行为

采用巯基乙胺为配体,以硝酸铒(Er(NO3)3),硝酸镱(Yb(NO3)3),硝酸钇(Y(NO3)3)和氟化铵(NH4F)为原料,水热法制备表面含NH2基团的活性YF3:Yb3+-Er3+纳米晶;以过硫酸钾(K2S2O8)为引发剂,借助1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺(EDC)与N-羟基丁二酰亚胺(NHS)的偶联反应,在活性纳米晶存在下,进行N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm),N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)与丙烯酸的自由基共聚合,一锅法制备了YF3:Yb3+-Er3+/PNIPAm-co-PAA荧光温敏纳凝胶.对制备的纳米晶及纳凝胶的结构与荧光性能进行了表征.结果表明,纳米晶的粒径为6~10 nm,呈单分散分布;纳凝胶的粒径呈多分散分布,粒径主要分布在100~300 nm.PL光谱分析表明,活性YF3:Yb3+-Er3+纳米晶的4F7/2→4I15/2跃迁,在483和496 nm处产生明显的能级劈裂;纳凝胶中,该能级劈裂依然存在,但随温度升高发生耦合;环境温度对纳凝胶的上转换发光强度产生明显影响.