本文選題：絲素 + 上轉(zhuǎn)換熒光��； 參考：《蘇州大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：柔性熒光薄膜在太陽能電池、顯示器、LED、可植入設(shè)備中有著廣泛的研究和應(yīng)用,其常用的熒光組分包括有機染料、熒光粉、量子點等發(fā)光材料。稀土上轉(zhuǎn)換納米顆粒(UCNPs)是一種在近紅外光激發(fā)下發(fā)出可見光的發(fā)光材料,與上述發(fā)光材料相比,UCNPs具有化學(xué)穩(wěn)定性高、光穩(wěn)定性高、熒光壽命長、反斯托克斯位移大、發(fā)光譜帶窄、光穿透深度大等諸多優(yōu)點,因而基于UCNPs的復(fù)合薄膜吸引了人們越來越多的關(guān)注。目前熒光薄膜常用的母體材料主要是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等合成高分子聚合物。然而這些高分子聚合物來源于不可再生的石油資源,難以降解,其生產(chǎn)和使用給環(huán)境造成了巨大的傷害。特別是隨著生物相容性、可植入光電器件的發(fā)展,迫切需要一種能夠滿足生物相容、生物降解、可持續(xù)發(fā)展等特性的基底材料。與高分子聚合物相比,絲素蛋白(SF)擁有優(yōu)異的光學(xué)性能、生物相容性、可植入性、生物降解性和力學(xué)性能,易于加工成薄膜、凝膠、纖維、三維支架、海綿等各種形態(tài)。因此,將SF作為基底材料與UCNPs復(fù)合得到的熒光薄膜有可能在可穿戴、可植入、可降解的光電器件中有重要的應(yīng)用價值。本文以Na YF4:Yb,Er為例,將絲素蛋白作為柔性基底材料與Na YF4:Yb,Er復(fù)合制備了上轉(zhuǎn)換熒光復(fù)合薄膜。同時針對Na YF4:Yb,Er熒光效率低的缺陷,基于等離子體增強上轉(zhuǎn)換發(fā)光的原理,利用Au納米顆粒和銀納米線(Ag NWs)的表面等離子體共振(SPR)效應(yīng)制備了兩種熒光增強的復(fù)合薄膜。(1)使用高溫?zé)岱纸夥ǔ晒χ苽涑銎骄綖?5 nm的β-Na YF4:Yb,Er納米晶體,在980 nm激光激發(fā)下,熒光光譜有三個發(fā)射峰,分別對應(yīng)于Er3+離子的2H11/2→4I15/2(520 nm)、4S3/2→4I15/2(540 nm)、4F9/2→4I15/2(660 nm)的能級躍遷,其主要的上轉(zhuǎn)換發(fā)光機制是能量傳遞上轉(zhuǎn)換。(2)利用在硅片上旋涂Na YF4:Yb,Er再轉(zhuǎn)移到SF中風(fēng)干成膜的方法制備了SF-UCNP復(fù)合薄膜。當Na YF4:Yb,Er濃度為10 mg/m L時制備得到的SF-UCNP復(fù)合薄膜透光率高達88%。Na YF4:Yb,Er納米晶體在SF基底中分散良好,沒有明顯的團聚現(xiàn)象。傅立葉紅外光譜(FT-IR)、熱分析結(jié)果表明絲素薄膜二級結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生變化。在980 nm激光激發(fā)下,SF-UCNP復(fù)合薄膜發(fā)出肉眼清晰可見的綠光。(3)在硅片上旋涂Na YF4:Yb,Er,然后在其表面噴金后轉(zhuǎn)移到SF中風(fēng)干成膜,制備了一種熒光增強的SF-UCNP-Au復(fù)合薄膜。噴金30 s得到的復(fù)合薄膜熒光強度增加最多,超過30 s后,熒光強度急劇下降,此時非輻射衰減起主要作用,導(dǎo)致UCNPs熒光淬滅。噴金30 s得到的SF-UCNP-Au復(fù)合薄膜的透光率80%,熒光壽命減小。噴金對復(fù)合薄膜的微觀形貌沒有產(chǎn)生影響。(4)將Ag NWs和β-Na YF4:Yb,Er依次旋涂在硅片表面,然后轉(zhuǎn)移到SF基底中,制備出一種具有優(yōu)異的透光性能(≥80%)、導(dǎo)電性能(≤20Ω/sq)和柔性的SF-Ag NW-UCNP復(fù)合薄膜。相比于SF-UCNP薄膜,0.5 mg/m L的Na YF4:Yb,Er制備得到的SF-Ag NW-UCNP薄膜可獲得最大程度的熒光增強,其在520 nm、540 nm和660 nm處的熒光強度分別增加3倍、2.7倍和3.38倍。其中Ag NWs起到導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)和等離子體增強的雙重作用。
[Abstract]:The present invention has the advantages of high chemical stability , high light stability , long fluorescence life , high anti - Stokes shift , narrow emission spectrum band , high light penetration depth and the like , and is easy to be processed into various forms of film , gel , fiber , three - dimensional stent , sponge and the like . In this paper , two kinds of fluorescent reinforced composite films were prepared by using the surface plasmon resonance ( SPR ) effect of Au nanoparticles and silver nanowires ( Ag NWs ) . ( 3 ) Na YF4 : Yb , Er was spin - coated on the silicon wafer , and then transferred to SF for film formation after spraying gold on its surface . The fluorescence intensity of SF - UCNP - Au composite film was increased by up to 30 s . The fluorescence intensity of SF - UCNP - Au composite film was increased by 3 times , 2.7 times and 3.38 times respectively .
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.2

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6 司e，

本文編號：2025659