稀土上转换发光纳米材料的防伪安全应用

与有机荧光染料、量子点等传统发光材料相比,稀土上转换发光纳米材料(UCNPs)具有反斯托克斯位移大、发光谱带多且狭窄、荧光寿命长、光化稳定性高、无光闪烁和光漂白等独特优势,将其与图形编码、防伪印刷技术结合可获得难以仿冒的隐形荧光图案,这已经成为防伪安全领域的应用研究热点.本文首先介绍了UCNPs的上转换发光机理及其合成...     

用脉冲激光溅射法制备的Yb^3＋和Er^3＋共掺杂氟化物薄膜的上转换发光

脉冲激光溅射法（PLD），作为一种制备高质量薄膜的方法，被广泛地用于制备超导、铁电等薄膜。用PLD法制备的Yb^3 和Er^3 共掺杂氟化物薄膜的上转换发光性质。在978nm LD激发下，薄膜发出强烈的橙色光，用日立－F4500光谱仪测量了其上转换发光光谱，观测到了Er^3 很强的^2H9/2→^4I15/2(408nm),^2H11/2→^4I15/2(520nm),^4S3/2→^4I15/2(550nm)和^4F9/2→^4I15/2(650nm)跃迁发射峰。给出了上转换发光强度随激发强度的关系，分析了其上转换发光机制及紫色上转换发光增强的原因。     

SrF2晶体中Ho3+-Ho3+离子对的上转换发光研究

研究了在连续调谐以染料激光激发下,掺杂Ｈｏ＾３＋离子的ＳｒＦ２单晶中Ｈｏｌ＾３＋－Ｈｏ＾３＋对的上转换发光特性。Ｈｏ＾３＋－Ｈｏ＾３＋离子对的上转换发光主要分布于;强＾５Ｆ３→＾５Ｉ８跃迁４８０ｎｍ蓝色发射,较强＾５Ｓ２,＾５Ｆ４→＾５Ｉ８跃迁的５４０ｎｍ绿色发射。     

Tm3+/Yb3+共掺氧氯碲酸盐玻璃上转换发光研究

制备了Tm^3＋/Yb^3＋共掺氧氯碲酸盐玻璃, 研究了玻璃的热稳定性能、 Raman光谱和上转换发光光谱, 分析了上转换发光机制. 结果表明： 通过980 nm的激光二极管激发, 在室温下同时观察到强烈的蓝光（476 nm）和微弱的红光（649 nm）, 分别是Tm^3＋离子的1G4→3H6和1G4→3H4跃迁. 随氯化铅含量增加, 基质玻璃的热稳定性能增强, 基质玻璃的声子能量降低, 上转换蓝光和红光的强度增加. 表明Tm^3＋/Yb^3＋共掺氧氯碲酸盐玻璃是一种上转换蓝光激光器的潜在基质材料.     

用脉冲激光溅射法制备的Yb~(3 )和Er~(3 )共掺杂氟化物薄膜的上转换发光

脉冲激光溅射法 (PLD) ,作为一种制备高质量薄膜的方法 ,被广泛地用于制备超导、铁电等薄膜。用PLD法制备的Yb3 和Er3 共掺杂氟化物薄膜的上转换发光性质。在 978nmLD激发下 ,薄膜发出强烈的橙色光 ,用日立 -F45 0 0光谱仪测量了其上转换发光光谱 ,观测到了Er3 很强的2 H9/2 →4 I1 5/2 (4 0 8nm) ,2 H1 1 /2 →4 I1 5/2 (5 2 0nm) ,4 S3/2 →4 I1 5/2 (5 5 0nm)和4 F9/2 →4 I1 5/2 (65 0nm)跃迁发射峰。给出了上转换发光强度随激发强度的关系 ,分析了其上转换发光机制及紫色上转换发光增强的原因。     

Mn~(2+)掺杂NaBiF_4∶Yb/Er体系的可调控上转换发光

采用溶剂热法制备了不同Mn~(2+)掺杂量的NaBiF_4∶Yb/Er/Mn上转换发光体系,研究了其形貌、晶相、上转换发光性能随Mn~(2+)掺杂量的变化,并探讨了该体系的能量传递机理.实验结果表明,Mn~(2+)的掺杂不会引起NaBiF_4从六方相转变为立方相,但会增大其尺寸;同时在NaBiF_4体系中,Mn~(2+)可以与Er~(3+)进行能量传递,使红光发射得到增强,并且随着Mn~(2+)浓度的增加,红/绿光发射强度比也会随之增大.此外,还考察了NaBiF_4∶Yb/Er/Mn体系的变温发射光谱,发现当温度升高时,红/绿光强度比以及520 nm绿光与540 nm绿光发射强度比都总体上呈增大趋势.     

稀土上转换发光纳米材料的应用

稀土上转换发光纳米材料(简称UCNPs)不仅光稳定性强、发射带窄、荧光寿命长、化学稳定性高、潜在生物毒性低,而且采用近红外连续激发光源激发还使其具有较大的光穿透深度、无光闪烁和光漂白、无生物组织自发荧光以及对生物组织几乎无损伤等显著优点,已经成为当前很多领域乃至交叉科学的应用研究热点。由于氟化物基质的UCNPs具有较高的发光效率,本文首先归纳总结了近年来氟化物UCNPs的主要合成及表面改性方法,然后重点综述了近年来UCNPs在免疫分析及生物传感、生物成像、载药、光动力理疗及热致理疗、光导开关和信息存储以及太阳能电池等方面的研究与应用进展。     

Er3+，Yb3+共掺杂NaY(WO4)2上转换荧光粉的制备及其发光性能

应用传统水热法合成出具有四方白钨矿结构的NaY（WO₄）₂微米颗粒及一系列Er³⁺/Yb³⁺共掺杂NaY（WO₄）₂上转换荧光粉。利用XRD、SEM、TEM、HRTEM、粒度分布和上转换发光光谱对样品的物相、形貌及上转换发光性能进行分析表征。结果表明,pH值对于制备具有同一形貌的纯相NaY（WO₄）₂微米颗粒发挥重要作用。随着pH值的升高,可以完成从八面体到拟立方体再到片状颗粒的形貌转变。在980 nm近红外光激发下,观测到525及553 nm处的强绿光发射,对应Er³⁺的²H_11/2→⁴I_15/2与⁴S_3/2→ ⁴I_15/2跃迁,以及650~680 nm范围内的弱红光发射,对应Er³⁺的⁴F_9/2→⁴I_15/2跃迁,且绿、红光上转换发射均属于双光子过程。此外,通过调节NaY（WO₄）₂：Er³⁺,Yb³⁺荧光粉中Yb³⁺的浓度,可实现对绿光色度的有效控制。     

La_(2.4)Mo_(1.6)O_8∶Yb~(3+),Er~(3+)材料的制备及其上转换发光性质

采用高温固相法制备了La_(2.4)Mo_(1.6)O_8∶Yb~(3+),Er~(3+)荧光粉。通过X射线衍射(XRD)和上转换发射光谱对样品进行了相结构和发光性质表征。XRD实验结果表明:合成的样品为面心立方萤石结构(Fm-3m)的La_(2.4)Mo_(1.6)O_8相。在980 nm红外光激发下,La_(2.4)Mo_(1.6)O_8∶Yb~(3+),Er~(3+)荧光粉发出分别来自Er~(3+)离子的~2H1_(1/2)→~4I_(15/2)、~4S_(3/2)→~4I_(15/2)跃迁的绿光(主峰为548和529 nm)和~4F_(9/2)→~4I_(15/2)跃迁的红光(主峰为670 nm)。进一步地,对样品中可能的上转换发光机制进行了讨论。     

Yb3+掺杂浓度对LaF3晶相及其上转换光谱的影响

LaF3微米晶的晶相(斜方相和六角相)及其上转换发光光谱可以通过精确调节Yb3+的摩尔掺杂浓度来控制。利用简单的水热法合成了Yb3+和Tm3+共掺杂的LaF3,YF3和NaYF4三种不同基质的氟化物纳米晶。XRD分析表明,当Tm3+的掺杂浓度不变,仅Yb3+的摩尔掺杂浓度从10%提高到20%,就可以使基质结构由六角相过渡到斜方相。实验结果表明,具有较大离子半径的稀土离子由于增强的偶极化率,更容易使电子云产生畸变,有利于基质斜方相结构的形成。     

上转换激光基质晶体BaY2F8的结晶习性

由BaY2F8晶体的结构特点和粉晶X射线衍射（XRD）数据,分析了该晶体的结晶习性。晶体结构中的强键为Y-F2-Y键,该键沿[001]方向伸展成链状,是晶体的优势生长方向。晶体的平衡稳定形态由斜方柱{130},{021}组成,晶体呈沿[001]方向发育的轴状习性。温度梯度法生长所得晶体的切片分析,证实了以上结论。BaY2F8晶体系采用提拉法等强制方法获得。     

(C5H5)2NdCl·2LiCl 与正丁基锂的反应: [Li(DME)3][(C5H5)3Nd(μ-H)Nd(C5H5)3]的合成及其晶体结构

研究了(C5H5)2NdCl·2LiCl与正丁基锂在THF溶液中的反应, 并从该反应液中分离到了钕的氢化物[Li(DME)3][(C5H5)3Nd(μ-H)Nd(C5H5)3] 1. 化合物1经X射线单晶结构测定表明属单斜晶系, 空间群P21/c, 晶胞参数为a=0.9670(2) nm, b=2.1001(5) nm, c=2.1279(7) nm, β=90.89(2)°, Z=4, V=4.321 (2) nm3, Mr=957.36, Dc=1.47 g·cm-3, F(000)=1936, R=0.094, wR=0.100. 1的晶胞中包含两个独立的晶体分子, 每一分子由阴阳离子对[Li(DME)3]+和[(C5H5)3Nd(μ-H)Nd(C5H5)3]-组成. 钕原子与3个η5-C5H5基团配位, 且两个(C5H5)3Nd经氢桥键相连构成阴离子. Nd1-H和Nd2-H键长均为0.218(1) nm.     

Lanthanide‐Doped Nanocrystals: Strategies for Improving the Efficiency of Upconversion Emission and Their Physical Understanding

The fundamental understanding of lanthanide‐doped upconverted nanocrystals remains a frontier area of research because of potential applications in photonics and biophotonics. Recent studies have revealed that upconversion luminescence dynamics depend on host crystal structure, size of the nanocrystals, dopant concentration, and core–shell structures, which influence site symmetry and the distribution and energy migration of the dopant ions. In this review, we bring to light the influences of doping/co‐doping concentration, crystal phase, crystal size of the host, and core–shell structure on the efficiency of upconversion emission. Furthermore, the lattice strain, due to a change in the crystal phase and by the core–shell structure, strongly influences the upconversion emission intensity. Analysis suggests that the local environment of the ion plays the most significant role in modification of radiative and nonradiative relaxation mechanisms of overall upconversion emission properties. Finally, an outlook on the prospects of this research field is given.     

聚合负载三氯化钕配合物的合成及其催化活性——含硫醇和亚砜基团的配合物

合成了含—CH     

红外-可见光的上转换材料研究进展

综述了近几年来红外转可见光上转换材料的研究进展，介绍了上转换发光的基本机制及掺杂离子的类型，提出了存在的问题及解决问题的途径，探讨了新型上转换材料的发展方向。认为制备工艺条件简单、室温下工作、宽波长红外上转换材料具有较大的市场前景。     

钕在油菜中的分布、运输与细胞定位

用透射电镜对经济培养油菜苗的观察表明,钕不能进入细胞质,而是细胞壁细胞或沉积在细胞间隙,钕从根系进入植物后多数在根尖积累,少量经质外体转运到茎和叶,其中叶尖最少,与土培试验油菜各部位组织中钕含量的分析结果相吻合。钕对植物的生理效应可能主要通过作用于根系质膜而表现出来。     

碳酸盐对土壤中外源钕交换态及生物有效性的影响

用放射性同位素147Nd示踪法，以pH8.2的NaAc为交换态Nd的提取剂，研究了碳酸盐对土壤对外源Nd的交换态及生物有效性的影响，无论酸盐存在与否，加入土壤中的Nd,99%以上均被吸附；碳酸盐在低浓度时，能够降低土壤中交换态Nd含量，碳酸盐在高浓度时，对交换态Nd含量影响作用不明显，实验还表明碳酸盐在0．8－1.6g.kg^-1范围内有明显降低Nd植物有效性的作用，浓度升高到4．0g.kg^-1时，对植物吸收Nd的抑制作用不明显。     

Er~(3 )/Yb~(3 )共掺杂AlF_3基氟化物玻璃材料的频率上转换

Er3 /Yb3 共掺杂的AlF3基氟化物玻璃材料ABCY的制备及其上转换荧光性质。样品的组分为 40AlF3 2 0BaF2 2 0CaF2 (2 0 2x 2y)YF3 xEr2 O3 yYb2 O3。在 95 0nm连续LD激发下 ,观察到该材料很强的绿色上转换发光 ,研究了该体系的上转换机理 ,认为Yb3 和Er3 之间的APTE效应是最主要的上转换途径。解释了红、绿色上转换荧光强度比值增大的现象 ,指出了可能的交叉弛豫过程。用公式y =a(x -x0 ) n 对上转换荧光强度与LD工作电流的关系进行拟合 ,得到的结果与理论值很好地一致。     

钕的不同作用方式对黄瓜抗枯萎病的效应

通过盆栽试验研究了钕的不同作用方式对黄瓜枯萎病发病情况、相关防御酶(苯丙氨酸解氨酶PAL、过氧化物酶POD、多酚氧化酶PPO)活性、氧自由基产生速率和木质素含量的影响。结果表明:喷10 mg.L-1Nd3+使黄瓜发病率降低,同时组、诱导组和治疗组的相对防效分别为7.51%,27.14%和11.51%;同时组、诱导组和治疗组的接种病原菌+喷钕处理(Nd+Fo)的PAL活性分别比相应接种病原菌处理(Fo)高9.86%,48.57%和4.97%;POD活性分别低27.52%,35.87%,7.67%;PPO活性分别高5.75%,36.58%和52.19%;氧自由基产生速率分别低9.49%,28.08%和25.21%;木质素含量分别高5.55%,5.25%和11.25%。相比较而言,在降低病情指数、提高PAL活性、降低POD活性和氧自由基产生速率方面,诱导作用效果最好;在提高PPO活性和木质素含量方面,治疗效果最好。