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相似文献
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1.
红光发射稀土上转换发光纳米晶(UCNPs)在光动力治疗(PDT)等方面具有特定的优势。将油溶性的UCNPs通过表面改性转变为水溶性,对其在生物医疗、疾病诊断等方面的应用具有重要意义。利用一种简单易行的方法将具有红光发射的UCNPs进行介孔直接功能化表面修饰,制备了一种具有良好水溶性的纳米材料NaYF4:Yb/Er/Mn@mSiO2。实验结果表明该材料核-壳结构明显,形貌均一,在980 nm的激发下保持了上转换发光特性。该材料在光动力治疗等方面具有良好的潜在应用价值。  相似文献   

2.
徐榕  冯爱玲  王彦妮  夏侯平 《化学通报》2018,81(12):1059-1071
稀土上转换纳米材料(Upconversion Nanoparticles,UCNPs)可将近红外光转换为可见光,其发光性能优异、化学性质稳定、激发光能有效避免自荧光,因此在生物医学领域应用广泛。但UCNPs的低发光效率限制了其进一步发展。本文综述了近年来研究较多的几种优化稀土上转换纳米材料发光的方法,主要包括调整基质材料和掺杂离子、过渡金属离子与镧系离子共掺杂、引入协同敏化剂减少热效应、有机染料与UCNPs协同作用以及金属表面等离子体共振增强法等。文中分别论述了上述方法的最新研究进展,并总结了这些方法目前存在的问题,指出上转换发光领域的研发重点:一是着重分析各种优化发光方法的作用机理,提出更加完备清晰的理论体系;二是探索更容易被生物体降解的UCNPs,使其副作用降到最低。  相似文献   

3.
郭畅  李茂国* 《化学学报》2014,72(2):215-219
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.  相似文献   

4.
田婧  罗华锋 《化学教育》2014,35(20):1-4
上转换纳米发光材料(UCNPs)是一种能在长波长光激发下发出短波长光的发光材料.在较多的研究中UCNPs在980 nm红外光激发下,能发出不同颜色的可见光,可以显著提高信噪比,所以UCNPs在三维立体显示、上转换激光器、红外探测、防伪识别、生物检测等诸多领域都具有广阔的应用前景.从稀土上转换纳米发光材料的基质和稀土离子及其光学性能方面概述了近几年稀土上转换纳米发光材料的研究进展.  相似文献   

5.
镧系离子掺杂的上转换发光纳米材料具有独特的非线性反斯托克斯发光,在生命科学、光子传输、可编程控制和信息编码解码等领域有着广阔的应用。稀土掺杂的正交发光纳米晶是近年来在发光领域上的一大研究方向,是基于上转换发光机理,在合理的核壳结构设计中实现单一纳米粒子上的正交发光多功能性集成、拓宽光谱的可选择性范围和时空可调性,进而进一步推动其在相关领域应用的发展。本文综述了近10年来在合成稀土掺杂正交发光纳米晶的设计优化方面上所取得的进展,系统地探讨了基于核壳结构构建的稀土离子能量传递实现正交发光的调控过程,总结了其在信息安全防伪和生物成像与治疗前沿领域上的应用,并讨论了当前正交发光所面临的挑战以及未来的展望。  相似文献   

6.
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.  相似文献   

7.
王阳  胡珀  周帅  傅佳骏 《化学进展》2021,33(7):1221-1237
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...  相似文献   

8.
稀土上转换发光纳米材料的应用   总被引:1,自引:0,他引:1  
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。  相似文献   

9.
镧系离子(Ln3+)掺杂的稀土上转换纳米材料在低能近红外光激发下可发射高能量的紫外、可见甚至近红外光,由于其独特的光学和化学性质,包括自荧光弱、对生物体光损伤小及组织穿透深度高等,稀土上转换纳米材料在生物医学领域的应用备受关注.在该综述中,主要介绍了本课题组在稀土上转换纳米发光材料的自组装、复合材料的构建及在肿瘤诊疗领域的相关工作,重点强调设计、合成多种刺激-响应型的多功能纳米诊疗平台,利用肿瘤微环境的特点(乏氧、偏酸性、富含H2O2和谷胱甘肽)和近红外光的独特优势,实现纳米材料在肿瘤部位的靶向蓄积、药物的选择性控制释放和协同肿瘤治疗(化疗、光动力治疗、光热治疗及免疫治疗等).  相似文献   

10.
采用热分解法制备得到核壳双层结构的稀土上转换发光纳米粒子(UCNP)。通过表面活性剂的软模板法制备了SiO2包覆的蛋黄-壳(yolk-shell)结构稀土纳米粒子YSUCNP,介孔SiO2包裹层赋予稀土纳米粒子YSUCNP亲水性。利用荧光探针NOF2功能化稀土纳米粒子YSUCNP,得到具有过氧亚硝酸根(ONOO-)响应能力的复合检测体系YSUCNP-NOF2。该体系能够在纯水体系中实现发光能量转移的ONOO-上转换发光检测。利用稀土上转换纳米材料的近红外激发优势,在细胞层次实现了ONOO-的上转换发光成像检测。  相似文献   

11.
控制反应条件如表面活性剂的组成、加入量或反应时间,可以制得不同形态、相结构且具有上转换发光(UCL)的氟钪纳米晶(NCs)。改变表面活性剂油酸(OA)/油胺(OM)的比例有利于晶体结构从立方相ScF_3∶Yb,Er转变为具有上转换发光性能增强的正交相KSc_2F_7∶Yb,Er纳米晶,而纳米晶的形态会发生从小到大的转变。改变掺杂元素的种类及含量,在980 nm光激发下,KSc_2F_7纳米晶的上转换发光可以从蓝色变到白色,再到主要发射紫色光。  相似文献   

12.
Upconversion luminescence tuning of β‐NaYF4 nanorods under 980 nm excitation has successfully been achieved by tridoping with Ln3+ ions with different electronic structures. The effects of Ce3+ ions on NaYF4:Yb3+/Ho3+ as well as Gd3+ ions on NaYF4:Yb3+/Tm3+(Er3+) have been studied in detail. By tridoping with Ce3+ ions, not only were unusual 5G55I7 and 5F2/3K85I8 transitions from Ho3+ ions and 5d→4f transitions from Ce3+ ions observed in NaYF4:Yb3+/Ho3+ nanorods, but also an increase in the intensity of 5F55I8 relative to 5S2/5F45I8 with increasing Ce3+ concentration, which can be attributed to efficient energy transfers of 5I6 (Ho)+2F5/2 (Ce)→5I7 (Ho)+2F7/2 (Ce) and 5S2/5F4 (Ho)+2F5/2 (Ce)→5F5 (Ho)+2F7/2 (Ce). Interestingly, with increasing pump power density, the luminescence of NaYF4:Yb3+/Ho3+ nanorods is always dominated by the 5S2/5F45I8 transition, whereas the luminescence of Ce3+‐tridoped NaYF4:Yb3+/Ho3+ nanorods is dominated by the 5S2/5F45I8 and 5G55I7 transitions in turn. These observations are discussed on the basis of a rate equation model. Furthermore, Gd3+‐tridoped NaYF4:Yb3+/Tm3+(Er3+) nanorods can emit multicolor upconversion emissions spanning from the UV to the near‐infrared under 980 nm excitation. 6P5/28S7/2 (≈306 nm) and 6P7/28S7/2 (≈311 nm) transitions from Gd3+ ions were observed. In addition to the aforementioned luminescence properties, these Gd3+‐tridoped nanorods also exhibit paramagnetic behavior at room temperature and superparamagnetic behavior at 2 or 5 K.  相似文献   

13.
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.  相似文献   

14.
时间分辨荧光生物标记作为一种灵敏的非放射性标记技术,在科研及医疗机构已获得广泛应用.传统的时间分辨荧光标记以稀土螯合物作为分子探针,存在着光化学稳定性差、长期生物毒性以及价格昂贵等缺点.稀土掺杂无机纳米晶因其优异的光化学与光物理性能,是目前普遍看好且有望成为替代稀土螯合物的新一代时间分辨纳米荧光探针.利用稀土纳米探针的...  相似文献   

15.
Conventional luminescent color coding is limited by spectral overlap and the interference of background fluorescence, thus restricting the number of distinguishable identities that can be used in practice. Here, we demonstrate the possibility of generating diverse time‐domain codes, specially designed for a single emission band, using lanthanide‐doped upconversion nanocrystals. Based on the knowledge of concentration quenching, the upconversion luminescence kinetics of KYb2F7: Ho3+ nanocrystals can be precisely controlled by modifying the dopant concentration of Ho3+ ions, resulting in a tunable emission lifetime from 75.8 to 1944.5 μs, which suggests the practicality of these time‐domain codes for optical multiplexing.  相似文献   

16.
曲玉秋  李美成 《无机化学学报》2010,26(10):1815-1819
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。  相似文献   

17.
Upconversion core/shell nanocrystals with different mean sizes ranging from 15 to 45 nm were prepared via a modified synthesis procedure based on anhydrous rare‐earth acetates. All particles consist of a core of NaYF4:Yb,Er, doped with 18 % Yb3+ and 2 % Er3+, and an inert shell of NaYF4, with the shell thickness being equal to the radius of the core particle. Absolute measurements of the photoluminescence quantum yield at a series of different excitation power densities show that the quantum yield of 45 nm core/shell particles is already very close to the quantum yield of microcrystalline upconversion phosphor powder. Smaller core/shell particles prepared by the same method show only a moderate decrease in quantum yield. The quantum yield of 15 nm core/shell particles, for instance, is reduced by a factor of three compared to the bulk upconversion phosphor at high power densities (100 W cm?2) and by approximately a factor of 10 at low power densities (1 W cm?2).  相似文献   

18.
The enthusiasm for research on lanthanide‐doped upconversion nanoparticles is driven by both a fundamental interest in the optical properties of lanthanides embedded in different host lattices and their promise for broad applications ranging from biological imaging to photodynamic therapy. Despite the considerable progress made in the past decade, the field of upconversion nanoparticles has been hindered by significant experimental challenges associated with low upconversion conversion efficiencies. Recent experimental and theoretical studies on upconversion nanoparticles have, however, led to the development of several effective approaches to enhancing upconversion luminescence, which could have profound implications for a range of applications. Herein we present the underlying principles of controlling energy transfer through lanthanide doping, overview the major advances and key challenging issues in improving upconversion luminescence, and consider the likely directions of future research in the field.  相似文献   

19.
黄清明 《化学学报》2020,78(9):968-979
四方LiYF4是一种与六方NaYF4相当的稀土上转换发光基质材料,由于相对优异的短波上转换发光特性,近年受到业界的相当关注,但对产生这一优异特性的原因还未见报道.经研究发现,四方LiYF4具有六边环状亚晶格结构,每5个间距小于0.4 nm的近邻三价阳离子形成一个团簇,稀土离子间的能量传递容易在团簇内或六边形环内环绕传递.基于它的这一亚晶格结构特征,本工作通过引入不同量敏化剂Yb3+和掺杂离子Sc3+和Hf4+,考察不同激活离子Er3+、Ho3+和Tm3+与敏化离子Yb3+构建亚晶格能量团簇以及异质离子Sc3+和Hf4+掺杂晶场调控对稀土离子上转换发光性能的影响机制.发现不同稀土离子与Yb3+存在不同的能级匹配,导致不同概率的无辐射交叉弛豫行为,当引入适量的Yb3+时,可分别构建1Er-2Yb、1Ho-2Yb和1Tm-4Yb亚晶格能量团簇,实现最佳的上转换发光性能;当6 mol% Sc3+和4 mol% Hf4+引入时,可有效调控晶场的不对称性;掺杂后,5个近邻三价离子的团簇结构中,只有3个近邻Yb3+离子,无法同时实现Er3+离子的4F5/2和Sc3+2G7/2或Hf4+4F5/2o激发态的双光子合作上转换电子布居,导致Sc3+或Hf4+成为荧光猝灭中心,Sc3+掺杂晶场调控最大仅提升50%的荧光强度,Hf4+掺杂没有提升反而降低Er3+离子的上转换发光强度,不同于它们掺杂六方NaYF4:Er/Yb那样扮演储能离子角色,显著提升Er3+离子的短波上转换发光强度.本研究揭示了在六边环状亚晶格基质结构中不同稀土离子与敏化剂Yb3+的敏化上转换发光机制,以及基质结构特征对掺杂晶场调控行为的影响机制,可为设计和制备高性能上转换发光材料提供借鉴.  相似文献   

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