核壳纳米结构壳中Yb离子对稀土上转换发光温度特性的影响

采用油酸盐法分别制备出均匀的上转换发光裸核纳米粒子及其包覆具有不同Yb³⁺浓度掺杂的NaYF₄:Yb³⁺,Er³⁺核壳纳米结构的上转换纳米粒子。在不同温度下(90~450 K),研究分析了在壳中掺杂不同浓度Yb³⁺的NaYF₄:Yb³⁺,Er³⁺@NaYF₄:x%Yb³⁺核壳纳米体系的上转换发光特性。结果表明:在NaYF₄:Yb³⁺,Er³⁺上转换体系中,惰性壳中的525 nm(²H_11/2 →⁴I_15/2)发射峰呈现出与活性壳中不一样的趋势。壳层中掺杂的Yb³⁺通过声子对纳米粒子内部发光与表面及外界之间的相互作用起到了重要的"桥"连作用。     

类水滑石材料在核废水处理领域的应用

核能已成为我国能源结构的重要组成部分, 但含放射性物质的废水所带来的危害不容忽视. 如何高效解决核废水污染问题迫在眉睫. 类水滑石材料是一类阴离子型粘土化合物, 因其层板组成及层间阴离子种类的可调控性、 较大的比表面积及粒径和形貌的可调控性等特点已在含放射性核素废水的处理中崭露头角. 本文主要阐述了类水滑石材料对废水中放射性核素的吸附行为及其作用机制, 探讨了存在的问题及可能的解决方法, 并对其发展前景进行了展望.     

光电解水制氢耦合生物质醇/醛氧化的研究进展

生物质醇/醛是一类重要的生物基平台化合物, 通过催化氧化重整可将其进一步转化为高值含氧化学品或燃料. 太阳能驱动的光电催化技术是实现生物质醇/醛氧化最为绿色高效的途径之一. 与传统光电解水制氢相比, 利用生物质醇/醛氧化来替代阳极析氧过程不仅可以提高阳极产物的附加值, 同时可以提升太阳能到氢能的转化效率. 因此, 光电解水制氢耦合生物质醇/醛氧化对绿氢提效降本和高值化学品合成具有重要意义. 本文综合评述了光电解水制氢耦合生物质醇/醛的氧化反应机理, 总结了目前光电催化技术在生物质醇/醛氧化方面的研究进展, 最后对该领域所面临的机遇和挑战进行了展望.     

钕敏化多层壳纳米结构的增强型染料敏化上转换发光

对于稀土离子掺杂的上转换发光,由于稀土离子吸收截面小、吸收范围窄,导致其发光强度受限。最近,在稀土上转换纳米粒子的表面连接近红外染料分子敏化发光,被证实是提高上转换发光强度的有效策略。然而,将染料分子连接经典的稀土Yb掺杂纳米粒子,并不能有效利用染料分子的敏化能力。针对这一问题,本文通过高温热分解法成功制备了Nd³⁺敏化的核/壳/壳(NaYF₄:Yb/Er(20/2%)@NaYF₄:Yb(10%)@NaYF₄:Nd(80%))纳米结构,与经典的IR-806敏化的NaYF₄:Yb/Er纳米结构相比,IR-806敏化的Nd³⁺掺杂的核/壳/壳纳米结构的上转换发光(500~700 nm)强度增强了约38倍。通过荧光光谱及荧光寿命分析证实,上转换发光强度增强源于Nd的吸收与近红外染料分子的有效交叠,以及壳层结构对发光中心的保护作用(Er³⁺(⁴S_3/2→⁴I_15/2)的寿命延长了1.7倍)。另外,研究发现纳米壳层结构中最外层掺杂的Yb³⁺离子将导致染料敏化发光减弱。进一步,这种IR-806敏化的Nd掺杂的核/壳/壳纳米结构可实现增强发光中心为Ho及Tm的上转换发光。本文研究为提高染料敏化上转换发光及应用提供了新途径。     

人脑脊液中的光偏振及荧光特性

本工作对基本正常人的脑脊液和有神经系统疾病的人脑脊液进行了光偏振及荧光物理特性的测量,对脑脊液的荧光5450Å进行荧光平均寿命测量,并在Ar激光4880Å的监控下,测量了荧光5450Å的强度与照射时间的关系,得到了一些有益的提示。除此之外,我们还测量了OH键Raman带在振动频率Δv=3392cm-1的退偏度,退偏度POH=0,计算了吸收振子和被辐射振子之间的夹角,证明了在人的脑脊液分子中的OH键振动是完全对称的振动,其极化强度是各向同性的。     

785 nm激光诱导银纳米三角片聚集表面增强拉曼散射效应

为实现表面增强拉曼散射（SERS）光谱的强信号快速检测分析,报道了通过785 nm激光诱导银纳米三角片（AgNPRs）聚集的方法。采用配体辅助化学还原法制备了AgNPRs,其边长约为80 nm,表面等离子体吸收峰出现在约774 nm处,对785 nm光产生有效吸收。在785 nm光辐照下,AgNPRs逐渐聚集,对巯基苯甲酸的SERS信号逐渐增强,其源于AgNPRs吸收的光转化为热而引起的AgNPRs聚集。其增强因子高达10⁹。为快速获得强SERS信号,激发光功率需大于250 mW。     

Eu3+掺杂铌酸盐玻璃的光谱性质

研究了Eu^3 掺杂铌磷与铌硅系列玻璃的发射光谱，声子边带谱及^5D0能级寿命，计算了样品的强度参数。随着Nb2O5浓度的增加，Eu-O键强增大，共价性增强，Eu^3 的局域环境对称性降低，电－声子耦合增强，^5D0能级的无辐射过程加快，寿命变短，温度猝灭加剧。研究了从77－690K铌磷与铌硅系列玻璃中Eu^3 离子在488nm激光激发下的变温荧光发射特性，求出了温度猝灭速率。分析了发光强度增强与减弱的原因，即热布居与无辐射过程随温度的变化关系，研究了谱线宽度与峰值位置随温度的变化关系。     

MPD掺杂的共聚合物薄膜的发光特性

研究了由噻吩乙烯发色团单元和惰性寡甲撑单元组成的交替嵌段合物与小分子量染料[2-methyl-6[(2,3,6,7-tetrahydro-1H,5H-benxo[ij]quinolixin-q-yl)ethenyl]-4H－pylidenes]－丙烷二腈（MPD）共混物薄膜的光致发光。这种共混物在645nm处产生增强的红光发射。发射增强的部分原因是来源于晶化共聚合物与染料之间有效的能量传递。     

YZr2OZr3:Er3+纳米晶anti-Stokes发光性质的研究

采用均相沉积法制备了不同Er³⁺离子浓度掺杂的Y₂O₃纳米晶, 应用XRD，SEM和PL光谱对该体系材料进行了表征.在Y₂O₃:Er³⁺纳米材料体系中, 观察和研究了Stokes及anti-Stokes PL谱强度与Er³⁺离子摩尔浓度变化的关系, 当Er³⁺离子浓度为2.0mol%时, anti-Stokes PL强度最强.粉末X 关键词： 氧化钇纳米晶 anti-Stokes PL 双光子吸收     

基于近红外上转换纳米探针的固相免疫检测研究

以氯化物为原料通过溶剂热法合成了尺寸均匀的NaYF_4∶Yb~(3+),Tm~(3+)上转换纳米粒子(UCNPs),利用聚丙烯酸(PAA)取代UCNPs表面的油酸配体,引入羧基和人IgG的氨基共价结合(H端),再用蛋白G(protein G)作"桥"将兔抗羊IgG(r-a-g IgG)修饰在硅片表面(R端),以消除由于硅片"刚性"表面与r-a-g IgG分子直接偶联而导致其结构或构象的变化,从而实现硅片表面与r-a-g IgG的"柔性"生物偶联。利用抗原抗体的特异性免疫反应,将H端和R端通过羊抗人IgG(g-a-h IgG)结合,建立了简单高效和快速灵敏检测溶液中g-a-h IgG的新型免疫分析方法。实验结果表明:g-a-h IgG在5~400 nmol/L浓度范围内与上转换荧光强度具有良好的线性关系,该传感器检测限为1.82 nmol/L,并表现出优秀的检测特异性。本项研究为临床各种重大疾病的免疫分析诊断提供了一种宽线性范围和高特异性的新型免疫方法和平台。