尺寸可控Zn1.4Ga1.97-2xO4∶1.5%Cr，xIn近红外发光长余辉纳米颗粒的制备及其光学性质

采用一步水热法,通过In³⁺的掺杂,获得了尺寸可控的近红外(NIR)发光ZGO∶1.5%Cr,xIn(Zn_1.4Ga_1.97-2xO₄∶1.5%Cr,xIn,x=0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%)长余辉纳米颗粒(PLNPs),考察了In³⁺掺杂量对ZGO∶1.5%Cr,xIn PLNPs尺寸大小、余辉发光性能以及晶体结构的影响。In³⁺的掺杂不仅能有效控制ZGO∶1.5%Cr,xIn PLNPs尺寸,还可以增强发光和余辉时间。结果表明,当In³⁺掺杂量为0.2%时,ZGO∶1.5%Cr,0.2%In PLNPs平均粒径为13.79 nm,分布最为均匀,粒径最小,NIR发光最强,余辉时间超过5 d,可通过LED灯再激发。In³⁺的掺杂对ZGO∶1.5%Cr,xIn PLNPs的晶体结构无影响,均为纯相的尖晶石结构。     

Cr,In共掺杂MgGa2O4小尺寸近红外长余辉纳米颗粒的制备及发光性能

采用乙二醇辅助共沉淀法制备了小尺寸Cr,In共掺杂MgGa₂O₄(MGO∶Cr, In)近红外长余辉发光纳米粒子(Persistent luminescence nanoparticles, PLNPs), 并考察了Cr, In共掺杂及煅烧温度对MGO晶体结构、 余辉发光性质和尺寸的影响. 结果表明, 最优Cr, In共掺杂浓度分别为0.3%和0.02%, MGO∶Cr, In晶体属于Fd3m空间群, Cr, In共掺杂对纳米颗粒的结构无影响, 平均粒径为(8.61±2.23) nm, 分散性良好, 最佳煅烧温度为700 ℃. 并且, In掺杂可有效延长其余辉发光寿命, 平均发光寿命(τ_av)从49.33 s增大至52.89 s; 荧光量子产率增高至44.9%; 活化能E_a为(0.36±0.04) eV, 具有良好的热稳定性; 陷阱深度为0.696 eV. 此外, 该PLNPs分别在260 nm、410 nm和600 nm处有激发峰, 表明UV光、 蓝绿光以及红光皆可实现对其的激发, 发射波长皆位于705 nm处, 属于Cr³⁺的²E(²G)→⁴A₂(⁴F)跃迁. 该PLNPs在红色LED灯、 光学储器件以及生物医学等领域具有巨大潜在应用价值.