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上转换荧光探针辅助的光学成像技术在肿瘤显影中的应用研究进展 被引量：1
1
作者 海热古·吐逊 郭乐 +3 位作者 丁嘉仪 周嘉琪 张学良 努尔尼沙·阿力甫 《无机材料学报》 北大核心 2025年第2期145-158,共14页
肿瘤的早期诊断是癌症高效诊疗的关键基础。可视化荧光成像技术凭借其高时间-空间分辨率、高灵敏度、无电离辐射、无创和实时成像等优点,在生物医学领域尤其是肿瘤的早期诊断中展现出巨大应用潜力。与可见光相比,近红外(Near-infrared,N... 肿瘤的早期诊断是癌症高效诊疗的关键基础。可视化荧光成像技术凭借其高时间-空间分辨率、高灵敏度、无电离辐射、无创和实时成像等优点,在生物医学领域尤其是肿瘤的早期诊断中展现出巨大应用潜力。与可见光相比,近红外(Near-infrared,NIR)光穿透生物组织时,其受到的吸收和散射显著减少,这一特性使得基于NIR光的荧光成像技术在生物医学领域展现出高信噪比及高空间分辨率的独特优势,而高质量NIR荧光成像依赖于性能卓越的荧光探针。在众多荧光探针中,NIR光激发的上转换纳米颗粒(Upconversion Nanoparticles,UCNPs)因其低毒性、窄带发射、可调发射、长荧光寿命、良好的光化学稳定性以及高量子产率等优异特性,在荧光成像领域脱颖而出。本文总结了上转换荧光探针的基本原理、合成方法、改性与修饰技术,重点阐述了稀土掺杂上转换荧光探针在几种典型成像模式及肿瘤多模态成像中的最新研究进展,并对进一步实现诊疗一体化的应用研究进行了展望。 展开更多
关键词 近红外荧光成像 上转换纳米颗粒 上转换荧光探针 多模态成像 综述
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Gd_(2)MgTiO_(6):Tm^(3+)/Ho^(3+)/Yb^(3+)荧光粉上转换发光和温度传感特性
2
作者 孙顶 张宇 +3 位作者 张玉红 刘航 张力 逄金波 《光子学报》 北大核心 2025年第6期116-124,共9页
双钙钛矿材料因其出色的物理化学性质,在上转换发光和温度传感领域展现出显著的应用潜力。采用高温固相法成功制备了不同浓度Tm^(3+)、Ho^(3+)、Yb^(3+)掺杂的Gd_(2)MgTiO_6新型双钙钛矿荧光粉,通过X射线衍射、扫描电子显微镜和上转换... 双钙钛矿材料因其出色的物理化学性质,在上转换发光和温度传感领域展现出显著的应用潜力。采用高温固相法成功制备了不同浓度Tm^(3+)、Ho^(3+)、Yb^(3+)掺杂的Gd_(2)MgTiO_6新型双钙钛矿荧光粉,通过X射线衍射、扫描电子显微镜和上转换发光光谱分析,对样品结构、微观形貌、发光原理进行研究,并选择发光强度最佳的荧光粉应用于温度传感。实验结果表明,在980 nm红外激光激发下,Gd_(2)MgTiO_6:1%Tm^(3+)/0.5%Ho^(3+)/5%Yb^(3+)样品展现出最佳的发光强度。该样品的发射峰位于477 nm、545 nm、654 nm、759 nm和800 nm分别对应^(1)G_(4)→^(3)H_6(Tm^(3+))、^(5)F_(4),^(5)S_2→^(5)I_(8)(Ho^(3+))、^(5)F_5→^(5)I_(8)(Ho^(3+))、^(5)F_(4),^(5)S_2→^(5)I_(8)(Ho^(3+))以及^(3)H_(4)→^(3)H_6(Tm^(3+))能级跃迁。基于荧光强度比技术,在293~573 K温度范围内,对I_(545)/I_(700)、I_(654)/I_(700)、I_(477)/I_(700)、I_(800)/I_(700)非热耦合能级对的温度传感特性进行了研究,样品在573 K处的最大相对灵敏度为1.72%K^(-1),优于多数稀土掺杂双钙钛矿的温度传感材料,显示出在温度感应技术领域的应用潜力。 展开更多
关键词 上转换发光 高温固相法 荧光强度比 灵敏度 双钙钛矿
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频率上转换技术研究进展及应用
3
作者 陈亮 傅婧 +4 位作者 舒海洋 徐学良 肖入彬 冯治华 付晓君 《激光与红外》 北大核心 2025年第9期1336-1344,共9页
硅基探测器/CMOS传感器在可见光和近红外波段已实现了高效率、高灵敏度、高分辨率探测、成像;但是,对于波长扩展至更长波段信号探测远逊于前者。频率上转换技术可将低能量的红外光转换至可见光波段,再利用技术成熟、高灵敏的可见光硅基... 硅基探测器/CMOS传感器在可见光和近红外波段已实现了高效率、高灵敏度、高分辨率探测、成像;但是,对于波长扩展至更长波段信号探测远逊于前者。频率上转换技术可将低能量的红外光转换至可见光波段,再利用技术成熟、高灵敏的可见光硅基探测器/CMOS传感器进行间接探测。这种对红外波段光子进行间接探测的方案突破了探测器的波长响应性,具有灵敏度高、响应快和信噪比高等优点。本文首先对频率上转换的原理、系统组成进行简述,随后总结了近年来频率上转换技术在探测、成像等领域的应用。 展开更多
关键词 频率上转换 相位匹配 转换效率 非线性晶体
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稀土上转换发光微/纳米材料在手印显现中的应用
4
作者 李明 杜怡泽 +3 位作者 王猛 颜浩 胡宸溢 徐致泽 《化学研究与应用》 北大核心 2025年第9期2510-2517,共8页
近十年来,将稀土上转换发光微/纳米材料应用于手印显现的研究报道日益增多,已经逐渐成为刑事科学技术领域的研究热点之一。基于稀土上转换发光微/纳米材料的手印显现方法具有高对比度、高灵敏度、高选择性等优点,具有重要的理论研究价... 近十年来,将稀土上转换发光微/纳米材料应用于手印显现的研究报道日益增多,已经逐渐成为刑事科学技术领域的研究热点之一。基于稀土上转换发光微/纳米材料的手印显现方法具有高对比度、高灵敏度、高选择性等优点,具有重要的理论研究价值和广阔的实践应用前景。目前,该研究领域的文献报道形式主要为研究类文章,鲜有涉及综述类文章。本综述从手印显现方法的更新和发光增强模式的创新两方面归纳总结了稀土上转换发光微/纳米材料在手印显现中的研究进展。在手印显现方法的更新方面,总结了基于非特异性吸附和特异性吸附的手印显现方法;在发光增强模式的创新方面,总结了基于“单激发→单发射”“单激发→多发射”“多激发→多发射”的荧光增强模式。本综述最后提出了研究展望,为手印显现方法的深入发展和手印物证价值的充分利用提供了有益参考。 展开更多
关键词 潜在手印 手印显现 微米材料 纳米材料 稀土 上转换 发光
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Yb^(3+)/Eu^(3+)共掺Gd_(3)Zn_(2)GaGe_(2)O_(12)荧光粉制备及其上转换发光
5
作者 方芳 刘海晟 +3 位作者 陈喆昊 李本春 张大伟 禹德朝 《发光学报》 北大核心 2025年第7期1283-1291,共9页
近红外激发多色可见光上转换荧光粉是当前的研究热点,其中红色上转换的探究具有重大意义。本文采用高温固相法制备了一系列Eu^(3+)/Yb^(3+)共掺Gd_(3)Zn_(2)GaGe_(2)O_(12)(缩写为GZGGO∶Eu^(3+),Yb^(3+))荧光粉,并通过粉末X射线衍射仪(... 近红外激发多色可见光上转换荧光粉是当前的研究热点,其中红色上转换的探究具有重大意义。本文采用高温固相法制备了一系列Eu^(3+)/Yb^(3+)共掺Gd_(3)Zn_(2)GaGe_(2)O_(12)(缩写为GZGGO∶Eu^(3+),Yb^(3+))荧光粉,并通过粉末X射线衍射仪(XRD)、Rietveld结构精修、扫描电镜(SEM)和能量分散X射线光谱分析(EDS)对合成材料的物相、晶体结构、颗粒形貌与尺寸、元素分布等进行了系统分析,证实我们成功制得了纯相荧光粉样品。该样品在近红外980 nm激光器作用下可产生一系列可见上转换发光谱,其光色随着Eu^(3+)浓度的增加呈现从浅绿色到橙色、橙红色和红色的可视性变化,光谱强度在35%Eu^(3+)和20%Yb^(3+)共掺杂时达到最大值。通过激光功率变化、荧光寿命和温度变化可知GZGGO∶Eu^(3+),Yb^(3+)体系上转换为双光子吸收过程,并具有较好的荧光热稳定性。Eu^(3+)/Yb^(3+)共掺体系上转换的进一步发展可能会在高效红光上转换新材料方面取得突破,相关的可视化光色调控也将为多色荧光防伪应用提供极大的可能性。 展开更多
关键词 稀土离子 Eu^(3+) Yb^(3+) 上转换 能量传递
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惰性壳层介电效应对核壳结构上转换纳米晶发光性能的影响
6
作者 王进 于世杰 +1 位作者 胡焱清 邵起越 《发光学报》 北大核心 2025年第9期1639-1648,共10页
采用共沉淀法和逐层包壳法,制备了以β-NaYF_(4)∶Yb^(3+)/A^(3+)(A=Er,Ho,Tm)为核,分别以NaLuF_(4)、NaYF_(4)、NaGdF_(4)为惰性壳层的多种核壳结构上转换纳米晶。利用上转换发射光谱、发光寿命等测试手段研究了惰性壳层组分对核壳结... 采用共沉淀法和逐层包壳法,制备了以β-NaYF_(4)∶Yb^(3+)/A^(3+)(A=Er,Ho,Tm)为核,分别以NaLuF_(4)、NaYF_(4)、NaGdF_(4)为惰性壳层的多种核壳结构上转换纳米晶。利用上转换发射光谱、发光寿命等测试手段研究了惰性壳层组分对核壳结构上转换纳米晶发光性能的影响规律和机制。实验结果表明,核壳结构纳米晶的上转换发光强度及Yb^(3+)发光寿命随惰性壳层呈现如下递减趋势:NaLuF_(4)>NaYF_(4)>NaGdF_(4),即三种惰性壳层对表面猝灭作用的抑制能力依次减弱;这种差异在高猝灭倾向的水性分散环境中更为显著。理论计算表明,不同壳层材料的介电常数差异可能是性能差异的关键因素,其中NaLuF_(4)相对介电常数最低,有效降低了核内活性离子与表面吸附基团的电偶极矩相互作用,抑制了非辐射能量损失。本研究揭示了惰性壳层介电特性对表面猝灭效应可能的影响,可为高亮度上转换纳米晶核壳组成设计提供指导。 展开更多
关键词 核壳结构纳米晶 上转换发光 惰性壳层 介电常数
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CaGdAlO 4∶Yb^(3+)/Er^(3+)/Mn^(4+)荧光粉上转换发光及其双探针温度传感研究 被引量：1
7
作者 李玉强 杨健 +2 位作者 王帅 周恒为 刘玉学 《化工新型材料》 北大核心 2025年第2期187-192,共6页
过渡金属离子上转换发光是拓展稀土离子光谱范围的有效途径之一。使用高温固相法合成了Yb^(3+)/Er^(3+)/Mn^(4+)掺杂的CaGdAlO_(4)纯相荧光粉,在980nm激光激发下,CaGdAlO_(4)∶Yb_(0.1),Er_(0.01),Mn_(0.003)荧光粉的上转换发光性能最... 过渡金属离子上转换发光是拓展稀土离子光谱范围的有效途径之一。使用高温固相法合成了Yb^(3+)/Er^(3+)/Mn^(4+)掺杂的CaGdAlO_(4)纯相荧光粉,在980nm激光激发下,CaGdAlO_(4)∶Yb_(0.1),Er_(0.01),Mn_(0.003)荧光粉的上转换发光性能最优。室温发射谱图中,位于528、550、663和710nm处的发射峰分别归属于Er^(3+)的^(2)H_(11/2)→^(4)I_(15/2)、^(4)S_(3/2)→^(4)I_(15/2)、^(4)F_(9/2)→^(4)I_(15/2)和Mn^(4+)的^(2)E→^(4)A_(2)能级跃迁,均是双光子过程。300~573K变温实验表明,基于单一发光中心Er^(3+)荧光强度比FIR_(528/550)参数,相对灵敏度S_(R-528/550)从0.95×10^(-2)K^(-1)(300K)单调减小到0.27×10^(-2)K^(-1)(573K);基于Mn^(4+)-Er^(3+)双发光中心荧光强度比FIR_(710/663)参数,相对灵敏度S_(R-710/663)从0.37×10^(-2)K^(-1)(300K)先增大到2.08×10^(-2)K^(-1)(418K),随后减小为1.35×10^(-2)K^(-1)(573K)。当温度为420K时,S_(R-710/663)相比于S_(R-528/550)增大了近4倍。结果表明,CaGdAlO_(4)∶Yb 0.1,Er 0.01,Mn 0.003荧光粉在双探针光学温度传感领域具有潜在的应用价值。 展开更多
关键词 荧光粉 上转换 Mn^(4+) 荧光强度比 温度传感
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上转换发光材料的包装防伪研究进展 被引量：1
8
作者 张锴洋 王红蕾 +5 位作者 仲芸芸 张雪琴 程峥 陈国健 肖乃玉 肖更生 《包装工程》 北大核心 2025年第11期55-69,共15页
目的为应对假冒伪劣产品对社会经济和消费者权益造成的严重威胁,开发新型包装防伪技术,总结近年来上转换发光防伪材料研究进展,从而为后续包装防伪技术的开发及应用提供参考。方法首先简述上转换发光防伪技术的背景及防伪原理,并对上转... 目的为应对假冒伪劣产品对社会经济和消费者权益造成的严重威胁,开发新型包装防伪技术,总结近年来上转换发光防伪材料研究进展,从而为后续包装防伪技术的开发及应用提供参考。方法首先简述上转换发光防伪技术的背景及防伪原理,并对上转换发光材料的主要制备、表征方式进行介绍,随后详细分类论述稀土类、碳点类、有机类等上转换发光材料的最新研究进展,并一一分析其特点,并进一步讨论上转换发光材料在单模、双模及多模防伪上的应用。结论上转换材料具有多模发光与抗仿制的独特优势,但仍面临成本与环保挑战,未来应在碳点上转换与多模集成上持续突破,以拓展其包装防伪应用基础。 展开更多
关键词 上转换发光 稀土掺杂材料 包装防伪技术 碳点
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基于稀土掺杂上转换纳米材料的DNA传感器在生物检测中的研究进展
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作者 郭文 白安琪 +6 位作者 赵伟馨 武玥 许琳琳 彭微 罗利霞 李淑荣 孟佩俊 《分析科学学报》 北大核心 2025年第5期589-599,共11页
稀土掺杂上转换纳米材料(REEs-UCNPs)是一种具有上转换发光性质的新型纳米荧光材料,因具有良好的生物相容性和较低的细胞毒性,其在生物传感中表现出独特的应用潜力。脱氧核糖核酸(DNA)具有可编程性和可寻址性,利用结构多样性的DNA与光... 稀土掺杂上转换纳米材料(REEs-UCNPs)是一种具有上转换发光性质的新型纳米荧光材料,因具有良好的生物相容性和较低的细胞毒性,其在生物传感中表现出独特的应用潜力。脱氧核糖核酸(DNA)具有可编程性和可寻址性,利用结构多样性的DNA与光学性能优良的REEs-UCNPs构建的REEs-UCNPs-DNA传感器具有灵敏、快速、特异和成本低等显著特点,在生物检测中具有独特优势,表现出广阔的应用前景。本文综述了近十年国内外基于稀土掺杂上转换纳米材料与双链、三链、DNAzyme和分子信标等不同功能DNA基序构建的纳米传感器在生物检测中的应用,旨在为后续开发性能更加优良的REEs-UCNPs-DNA传感器提供参考和启示。 展开更多
关键词 稀土掺杂上转换纳米材料 DNA 传感器 生物检测
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PEI-NaGdF_(4):Yb^(3+),Tm^(3+)稀土掺杂上转换纳米材料的制备及性能
10
作者 赵伟馨 彭孔浩 +6 位作者 武玥 郭文 高鹤然 张凌燕 彭微 李淑荣 孟佩俊 《材料导报》 北大核心 2025年第5期73-79,共7页
本工作采用溶剂热法制备NaGdF_(4):Yb^(3+),Tm^(3+),优化稀土离子掺杂比例、反应温度、反应时间、OA∶ODE体积比例、NH_(4)F添加量等条件,利用XRD、TEM、FTIR、荧光光谱和Zeta电位等方法探究其对材料形貌与性能的影响,确定最佳合成条件... 本工作采用溶剂热法制备NaGdF_(4):Yb^(3+),Tm^(3+),优化稀土离子掺杂比例、反应温度、反应时间、OA∶ODE体积比例、NH_(4)F添加量等条件,利用XRD、TEM、FTIR、荧光光谱和Zeta电位等方法探究其对材料形貌与性能的影响,确定最佳合成条件为稀土离子掺杂比为Gd69%∶Yb30%∶Tm1%(质量分数),反应时间为60 min,反应温度为300℃,OA∶ODE体积比例为5∶15,NH_(4)F添加量为4 mmol。然后利用配体交换法制备PEI-NaGdF_(4):Yb^(3+),Tm^(3+),表征分析表明,与修饰前相比,PEI修饰后的纳米材料晶型形貌未改变,尺寸均一,粒径为(26.48±1.03)nm,分散性和水溶性良好,荧光强度略有降低,在980 nm近红外光激发下可发蓝色上转换荧光。Zeta电位分析表明,PEI-NaGdF_(4):Yb^(3+),Tm^(3+)表面具有正电荷,利于细胞靶向摄取,为精准医疗造影提供材料基础。 展开更多
关键词 稀土掺杂上转换纳米材料 溶剂热法 配体交换法 聚乙烯亚胺 造影剂
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食品中农兽药残留的上转换荧光检测研究进展
11
作者 李梦娜 刘蕊 +1 位作者 马艳莉 陈志周 《食品工业科技》 北大核心 2025年第19期468-479,共12页
农药兽药残留对食品安全和人体健康的影响不容忽视,开发有效的检测技术尤为重要。近年来,上转换纳米粒子(Upconversion nanoparticles,UCNPs)凭借其发光寿命长、光学稳定性好、不受各种实际样本本身发光干扰等优势,在食品安全检测领域... 农药兽药残留对食品安全和人体健康的影响不容忽视,开发有效的检测技术尤为重要。近年来,上转换纳米粒子(Upconversion nanoparticles,UCNPs)凭借其发光寿命长、光学稳定性好、不受各种实际样本本身发光干扰等优势,在食品安全检测领域迅速成为研究热点。本文综述了UCNPs的发光机理、制备方法及传感检测模式,总结了其在食品中农兽药残留检测方面的研究进展,并对当前存在的问题和今后的研究趋势进行了总结和展望,旨在为食品安全检测提供参考。 展开更多
关键词 上转换荧光纳米材料 食品 农药残留 兽药残留 检测
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基于上转换编码微球的多重镰刀菌毒素定量检测微流控平台构建
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作者 王圣洁 叶永丽 +2 位作者 邵景东 孙秀兰 孙嘉笛 《食品工业科技》 北大核心 2025年第12期259-266,共8页
为实现多种真菌毒素的同时定量快速检测,本文构建了基于上转换荧光编码微球的微流控芯片,并将其与体外诊断设备相结合开发了真菌毒素定量检测平台。该平台采用多色上转换荧光编码微球作为编码信号检测探针,微流控芯片为检测载体,在多色... 为实现多种真菌毒素的同时定量快速检测,本文构建了基于上转换荧光编码微球的微流控芯片,并将其与体外诊断设备相结合开发了真菌毒素定量检测平台。该平台采用多色上转换荧光编码微球作为编码信号检测探针,微流控芯片为检测载体,在多色上转换荧光编码微球的双波显微系统下采集图像,得到的光学信号通过算法分析后可导出毒素种类及含量。以玉米粉为食品基质,脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Deoxynivalenol,DON)、T-2毒素和伏马毒素B1(Fumonisins,FB1)为分析对象验证该平台应用效果。制备得到的三色上转换纳米粒子的平均直径为28.81 nm,包裹惰性壳后平均直径为41.26 nm,溶胀后得到的上转换编码微球的平均直径为10μm。三种探针抗原抗体二抗的优化比例分别为:DON毒素:1:50、1:100、1:50;T-2毒素:1:200、1:400、1:200;FB1毒素:1:50、1:100、1:50。该体系下DON、T-2和FB1的检测限分别为41.35、0.5044、35.45 ng/mL,加标回收率范围为90.76%~114.82%。综上,所构建的真菌毒素检测平台可有效避免多重检测的互相干扰问题,能快速、准确获得定量分析结果。 展开更多
关键词 微流控芯片 上转换编码微球 多通道 真菌毒素 定量检测
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基于RbTiOPO_(4)晶体的太赫兹波频率上转换探测特性
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作者 明娜 范书振 +11 位作者 张行愚 陈晓寒 丛振华 刘兆军 李德春 郭丽媛 焦彬哲 袁加生 王世武 王开宇 刘乃昌 戴旭涛 《光子学报》 北大核心 2025年第4期21-33,共13页
依据受激电磁耦子散射的非线性效应,以受激Stokes散射信号为频率上转换信号,对基于RbTiOPO_(4)晶体的太赫兹频率上转换探测特性进行了研究。实验装置主要由泵浦源、太赫兹参量产生器和太赫兹频率上转换探测部分组成。太赫兹参量产生器... 依据受激电磁耦子散射的非线性效应,以受激Stokes散射信号为频率上转换信号,对基于RbTiOPO_(4)晶体的太赫兹频率上转换探测特性进行了研究。实验装置主要由泵浦源、太赫兹参量产生器和太赫兹频率上转换探测部分组成。太赫兹参量产生器产生的太赫兹波,经过两个离轴抛物面镜聚焦后与探测泵浦光一同注入探测晶体中,产生上转换Stokes光。上转换Stokes光和剩余的泵浦光,通过铜制杂散光收集器和1064 nm长波通边缘滤光片进行有效隔离。上转换Stokes光的光谱成分和信号强度分别通过光谱分析仪和高灵敏度光电二极管进行测量。泵浦光、太赫兹波以及上转换Stokes信号光的相互作用距离不超过15 mm。在3.84 THz处获得的最小可探测能量为2.29 fJ,动态范围为52.7 dB,在5.58 THz处获得的最小可探测能量为0.311 fJ,动态范围为56.3 dB。实验证明:RbTiOPO_(4)晶体是一种适合于太赫兹波频率上转换探测的优秀的无机晶体,与KTiOPO_(4)、KTiOAsO_(4)的协同使用,可以覆盖3.0~6.5 THz的频谱范围。 展开更多
关键词 太赫兹技术 非线性光学 太赫兹探测 频率上转换探测 RbTiOPO_(4)晶体
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YVO_(4):Yb^(3+)/Ho^(3+)上转换发光材料的制备及光学性能研究
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作者 吉鸿波 王云正 +2 位作者 李兆 吴坤尧 陈卫星 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第5期1462-1468,共7页
采用高温固相法合成了YVO_(4):Yb^(3+)/Ho^(3+)上转换发光材料,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪、荧光光谱仪等手段考察样品物相结构、表观形貌和发光性能。结果表明:不同浓度稀土离子的掺杂并未改变YVO_(4)的晶体结... 采用高温固相法合成了YVO_(4):Yb^(3+)/Ho^(3+)上转换发光材料,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪、荧光光谱仪等手段考察样品物相结构、表观形貌和发光性能。结果表明:不同浓度稀土离子的掺杂并未改变YVO_(4)的晶体结构,样品物相结构较为纯净。红外光谱显示该样品属于正交晶系YVO_(4)晶相。XPS结果表明Yb、Ho主要以三价离子被掺杂进YVO_(4)中。通过SEM分析表观形貌得知样品结晶度较好且为微米级粉体。荧光光谱显示了YVO_(4):Yb^(3+)/Ho^(3+)荧光粉主要吸收峰位于418 nm(^(5)I_(8)→^(5)G_(5))、455 nm(^(5)I_(8)→^(5)G_(6))、486 nm(^(5)I_(8)→^(5)F_(3))、539 nm(^(5)I_(8)→^(5)F_(4)/^(5)S_(2))和650 nm(^(5)I_(8)→^(5)F_(5)),主要发射峰位于550 nm(^(5)S_(2)/^(5)F_(4)→^(5)I_(8))和660 nm(^(5)F_(5)→^(5)I_(8))区域,上转换发光强度随着Ho^(3+)掺杂比例的升高呈现出先增强后减弱的趋势,并且在Ho^(3+)掺杂浓度为1%时达到最强,经Blasse理论分析推断YVO_(4):Yb^(3+)/Ho^(3+)发光材料中离子能量传递机制为多偶极矩作用。上转换发光强度与泵浦功率的依赖关系表明红绿光发射均属于双光子吸收过程。样品色坐标均处于红光区域,进一步证明该荧光粉是可由980 nm激发主要产生红色发射的荧光材料。 展开更多
关键词 稀土离子 上转换发光 钒酸钇
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稀土上转换纳米粒子掺杂口腔复合树脂材料的近红外光固化
15
作者 乐鑫 贾庭芳 +4 位作者 陈瑶 周远柱 曲佳菲 李聪 申静 《高等学校化学学报》 北大核心 2025年第1期188-195,共8页
为了提高现有复合树脂材料在近红外光下的固化效果和生物相容性,合成了一种无细胞毒性的稀土上转换纳米粒子(REUCNPs)掺杂的口腔复合树脂材料.荧光光谱分析结果表明,该REUCNPs在808nm近红外光激发下发射出450~475nm的可见光,可被光引发... 为了提高现有复合树脂材料在近红外光下的固化效果和生物相容性,合成了一种无细胞毒性的稀土上转换纳米粒子(REUCNPs)掺杂的口腔复合树脂材料.荧光光谱分析结果表明,该REUCNPs在808nm近红外光激发下发射出450~475nm的可见光,可被光引发剂樟脑醌(CQ)有效吸收.研究结果表明,将该REUCNPs掺入树脂基质中,可增强树脂单体的固化性能、机械性能和单体转化率,并具备良好的生物相容性.当该口腔复合树脂材料中含有1%(质量分数)樟脑醌/甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(CQ/DMAEMA)和4%(质量分数)REUCNPs时,在808nm近红外光的照射下实现了最佳的固化效果,并可掺杂质量分数为40%的改性SiO_(2)无机填料以获得较好的机械强度.REUCNPs掺杂的口腔复合树脂材料在近红外光照射下具有较好的固化效果和生物相容性,为龋病治疗提供了一个有前途的替代方案. 展开更多
关键词 龋齿 上转换纳米粒子 口腔复合树脂
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基于三线态-三线态湮灭的上转换纳米粒子制备及性能研究
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作者 郭兰英 陈妍 彭洪尚 《发光学报》 北大核心 2025年第10期1884-1895,共12页
为了解决传统三线态-三线态湮灭(TTA)上转换体系的水分散性差、氧敏感性强及光稳定性不足等瓶颈问题,开发了基于中空介孔二氧化硅纳米粒子(HMSNs)的固态上转换探针(TTA-UCNPs)。通过反相微乳液法和选择性刻蚀技术制备了HMSNs载体,利用... 为了解决传统三线态-三线态湮灭(TTA)上转换体系的水分散性差、氧敏感性强及光稳定性不足等瓶颈问题,开发了基于中空介孔二氧化硅纳米粒子(HMSNs)的固态上转换探针(TTA-UCNPs)。通过反相微乳液法和选择性刻蚀技术制备了HMSNs载体,利用其空腔限域效应共负载铂八乙基卟啉(PtOEP)敏化剂与9,10-二联苯蒽(DPA)湮灭剂,并通过酰胺反应进行聚乙二醇-叶酸(PEG-FA)双功能化修饰以提升生物相容性与靶向性。实验结果表明,HMSNs的纳米限域效应显著抑制氧气猝灭(氧敏感性降至6.4%,较有机相体系降低约10.3倍);THF/H_(2)O混合溶剂洗涤优化分子排布后,441 nm处峰值上转换荧光强度提升约3.5倍;体系在低激发功率下(阈值~5 mW·cm^(-2))呈现非线性发光特性,且光稳定性优异;细胞实验证实其低毒性(250μg·mL^(-1)时,HepG2细胞存活率>84%)及高效胞内靶向成像能力。本研究为构建高效稳定的低功率激发生物成像探针提供了新策略。 展开更多
关键词 上转换纳米粒子 荧光探针 生物成像 三线态-三线态湮灭 中空介孔二氧化硅纳米粒子
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单个β-NaYF_(4):Yb^(3+)/Er^(3+)/Tm^(3+)微米晶体上转换白光发射光谱偏振特性研究
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作者 韩庆艳 樊世星 +7 位作者 赵博超 刘紫晗 张昊 高伟 张成云 张智喻 刘思聪 董军 《光子学报》 北大核心 2025年第3期231-241,共11页
采用水热和离子共掺杂方法制备了β-NaYF_(4):20%Yb^(3+)/x%Er^(3+)/0.2%Tm^(3+)(x=0.2,0.4,0.6,0.8,1.0)微米晶体,该微晶是一种横截面为六边形,两端均为楔形的管状结构。调节Er^(3+)离子和Tm^(3+)离子的掺杂浓度比,实现了单颗粒微晶上... 采用水热和离子共掺杂方法制备了β-NaYF_(4):20%Yb^(3+)/x%Er^(3+)/0.2%Tm^(3+)(x=0.2,0.4,0.6,0.8,1.0)微米晶体,该微晶是一种横截面为六边形,两端均为楔形的管状结构。调节Er^(3+)离子和Tm^(3+)离子的掺杂浓度比,实现了单颗粒微晶上转换发光颜色从黄绿色到白青色的转变,最终获得了较强的上转换白光发射。采用共聚焦显微光谱测试系统,在近红外光980 nm激光激发下,研究了单颗粒β-NaYF_(4):20%Yb^(3+)/0.2%Er^(3+)/0.2%Tm^(3+)微晶的光谱偏振特性。当激发光位于单个β-NaYF_(4)微晶不同位置时,单个微晶的上转换白光发射强度随偏振角ω变化而展现出不同的周期性变化,表明单个β-NaYF_(4)微晶上转换发光具有较强的偏振依赖特性。该项工作为完善单个各向异性上转换微纳晶体的空间取向分析和发光机理研究提供实验依据。 展开更多
关键词 稀土 上转换 白光发射 单颗粒 偏振
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LaScO_(3)∶Yb^(3+)/Er^(3+)的上转换发光性质及光学测温性能
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作者 相国涛 陈红豆 +4 位作者 徐秦玉 张羽 傅颖莘 常瑛 姚璐 《发光学报》 北大核心 2025年第8期1461-1467,共7页
近年来,准确、稳定且具有较高灵敏度的荧光强度比型非接触式光学温度计已成为科学研究的热点问题。本文选用了声子能量较低且物理化学性质稳定的氧化物LaScO_(3)作为基质材料,在其中掺入稀土离子Yb^(3+)和Er^(3+),并使用高温固相法进行... 近年来,准确、稳定且具有较高灵敏度的荧光强度比型非接触式光学温度计已成为科学研究的热点问题。本文选用了声子能量较低且物理化学性质稳定的氧化物LaScO_(3)作为基质材料,在其中掺入稀土离子Yb^(3+)和Er^(3+),并使用高温固相法进行合成。结果表明,在LaScO_(3)∶Yb^(3+)/Er^(3+)材料中,基于Er^(3+):^(2)H_(11/2)/^(4)S_(3/2)的热耦合能级可实现较为精准的光学测温,其测温的绝对灵敏度、相对灵敏度及分辨率最佳值可分别达到0.84%·K^(-1)、1.17%·K^(-1)和0.12 K,优于大多数同类型温度计的相应数值。同时,LaScO_(3)∶Yb^(3+)/Er^(3+)材料在298~573 K温度区间内表现出较好的测温重复性。另外,本文还详细讨论了LaScO_(3)∶Yb^(3+)/Er^(3+)材料中的能量传递机理。所有数据均表明,LaScO_(3)∶Yb^(3+)/Er^(3+)是一种具有较高灵敏度的光学温度计。 展开更多
关键词 稀土离子 上转换发光 光学测温 荧光强度比
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PEG辅助沉淀法制备YPO_(4)∶Er^(3+),Yb^(3+)上转换发光粉和发光性质
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作者 徐振庭 张洋珲 +1 位作者 韩昆伯 李艳红 《化工新型材料》 北大核心 2025年第6期166-172,共7页
采用共沉淀法,以聚乙二醇(PEG)为分散剂制备了前驱体,后经800℃热处理获得了系列YPO_(4)∶Er^(3+),Yb^(3+)上转换发光粉。X射线衍射(XRD)结果表明:所有的样品均为四方结构的YPO_(4)相。PEG对样品的晶粒尺寸有影响。扫描电镜(SEM)结果表... 采用共沉淀法,以聚乙二醇(PEG)为分散剂制备了前驱体,后经800℃热处理获得了系列YPO_(4)∶Er^(3+),Yb^(3+)上转换发光粉。X射线衍射(XRD)结果表明:所有的样品均为四方结构的YPO_(4)相。PEG对样品的晶粒尺寸有影响。扫描电镜(SEM)结果表明:PEG的加入提高了颗粒的分散性和均匀性。红外光谱分析结果表明:PEG的添加对发光粉结构没有明显的影响。980nm红外光激发下,YPO_(4)∶Er^(3+),Yb^(3+)发光粉的上转换发射光谱显示出来自Er^(3+)离子绿光和红光的特征发射。各样品的发光强度和红光/绿光相对强度比与晶粒尺寸、晶粒表面形貌有关。讨论了可能的上转换发光过程,并计算了样品的色坐标。 展开更多
关键词 YPO_(4) 上转换发光 共沉淀法 聚乙二醇
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上转换纳米颗粒的手性构建方法及应用进展
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作者 吴佳航 杨宇涵 +2 位作者 卢扬 赵栩 刘晓敏 《发光学报》 北大核心 2025年第3期462-473,共12页
如果一个物体(或分子)与其镜像无法通过旋转或平移完全重合,则称其为手性物体(或分子)。手性是自然界中普遍存在的基本特征。手性材料具备圆二色性(CD)、圆偏振发光(CPL)等独特的光学性质,在光催化、生物传感、光学器件等多个领域具有... 如果一个物体(或分子)与其镜像无法通过旋转或平移完全重合,则称其为手性物体(或分子)。手性是自然界中普遍存在的基本特征。手性材料具备圆二色性(CD)、圆偏振发光(CPL)等独特的光学性质,在光催化、生物传感、光学器件等多个领域具有良好的应用前景。光子上转换(UC)是指吸收多个低能量光子并发射一个高能量光子,上转换发光纳米颗粒(UCNPs)可以通过稀土离子间的能级跃迁实现光子上转换。结合光子上转换的手性材料由于低能量近红外激发的优势,在光动力学治疗、生物成像等领域具有更大的应用潜力。本文介绍了上转换发光纳米颗粒的手性构建方法,总结了其手性应用,并对未来发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 上转换发光纳米颗粒 手性 圆二色性 圆偏振发光
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