稀土離子具有發(fā)射譜線銳利、熒光壽命長等諸多光學特性,是發(fā)光領域中的研究熱點之一。稀土摻雜上轉換材料能夠將兩個或更多低能量光子轉換為一個高能量光子,低光子能量的紅外光,在生物組織中穿透深度大,背景熒光小,因此由紅外光激發(fā)的稀土摻雜上轉換材料經(jīng)常被用于活體成像、光熱治療、生化檢測等領域。然而,稀土摻雜納米顆粒的發(fā)光效率相對較低,制約了其應用范圍,特別是在微量元素檢測及單顆粒熒光探針的開發(fā)利用。因此,制備出高量子產(chǎn)率的稀土摻雜納米顆粒,對于增強其實際應用具有重要意義。本文通過引入Zn2+,結合水熱法制備出熒光增強的NaYF4:Yb3+/Er3+/Zn2+上轉換納米顆粒,并利用支化聚乙烯亞胺對其進行表面改性,開發(fā)了一種可用于高靈敏銅離子檢測的單顆粒熒光探針。具體研究工作如下:1.利用水熱法制備了形貌統(tǒng)一、尺寸均勻的NaYF4:Yb3+/Er3+六角盤微米顆粒。通過引入Zn2+離子,將NaYF4:Yb3+/Er3+微米顆粒的尺寸從1.02μm減小至320nm左右。對單個NaYF4:Yb3+/Er3+微米顆粒和NaYF4:Yb3+/Er3+/Zn2+納米顆粒進行光譜觀測和研究,發(fā)現(xiàn)NaYF4:Yb... 

【文章來源】：陜西師范大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－３室溫下合成稀土摻雜ＮａＢｉＦ４示意圖［７］

?第１章緒論??又會向外傳遞導致發(fā)光猝滅，這兩者存在競爭的過程，與活性殼層的厚度ＣｈｅｎＣＴ課題組制備了?ＮＩＲ染料敏化的ＮａＹｂＦ４：Ｔｍ３＋＠ＮａＹＦ４：Ｎｄ３＋核殼結構顆粒。通過紅外染料有效地吸收激發(fā)光的光子能量，利用無輻射過程將能量殼中的Ｎｄ３＋（效率８２％），能量再依次遷移到到核中的Ｙｂ３＋（效率８０％），化位于核中的Ｔｍ３＋以產(chǎn)生多光子的上轉換發(fā)光過程。該染料敏化核殼納米具有紅外激發(fā)光譜范圍寬（７００－８５０ｎｍ），單顆粒吸收截面大（１．４７ｘｌ〇＿Ｍｃｍ光子過程的上轉換量子效率高（１９％）等特點。與傳統(tǒng)稀土離子摻雜的上轉顆粒相比，該染料敏化核殼納米顆粒將上轉換效率提高了約１００倍，展示外激光檢測，安全解碼以及非相干光上轉換廣泛的潛在應用。??Ｈｉｈｌ－ｄｏｅＣｏｒｅ／ｈｅｌ！?ＮａＲＦ

ＢＭＢ?口??ＲＭｃｔｉｏｎ?ｔｍ？洲??＾＾＾——＾??圖１－４在不同反應條件下合成的ＮａＹＦ４：Ｙｂ３＋／?Ｈｏ３＋／?Ｍｎ２＋上轉換納米顆粒的上轉換發(fā)光間??Ｆｉｇｕｒｅ?１－４?Ｕｐ－ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ?Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ?ｏｆ?ＮａＹＦ４：Ｙｂ３＋／Ｈｏ３＋／Ｍｎ２＋?Ｕｐｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ?Ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ??Ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ?ｕｎｄｅｒ?Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?Ｒｅａｃｔｉｏｎ?Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ＾３９１??構建納米核殼結構是一種可以用來顯著増強ＵＣＮＰｓ上轉換發(fā)光效率的方法。??惰性殼層可用來純化納米顆粒的表面，從而減少其表面缺陷，最終提高了上轉換的??發(fā)光效率。如Ｒｉｎｋｅｌ［４］課題組在５ｎｍ的ＮａＹＦ＾Ｙｂｈ／Ｅｒ３—顆粒表面包覆了一層２ｎｍ??的惰性７＆層，使得稀土顆粒的量子產(chǎn)率提局了?１６０倍。Ｆｉｓｃｈｅｉ．［３３］課題組詳細研宄??了在（３－ＮａＹＦ４（Ｙｂ／Ｅｒ）＠ｐ－ＮａＬｕＦ４的核殼結構中，殼層厚度如何影響納米顆粒的上??轉換發(fā)光量子產(chǎn)率。當該納米顆粒的殼層厚度從〇．３ｎｎｉ增加到１３ｎｍ時，其量子產(chǎn)??率從０．０７％增加到４％，雖然包覆的惰性殼層越厚，納米顆粒的量子產(chǎn)率越高，但??在殼層厚度超過４＿后，其量子產(chǎn)率就不再顯著的增長。而對于活性殼層而言，??其殼層厚度與納米顆粒的量子產(chǎn)率的關系就不存在如此簡單的關系�；钚詺又�??的敏化劑在吸收了激發(fā)光能量后既會向核內(nèi)的激活劑傳遞增強納米顆粒的發(fā)光，??６??


本文編號：2927692