用于光動力治療的兩種典型上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備及性能研究
發(fā)布時間：2022-01-22 17:26
近幾年來,稀土離子摻雜的上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料由于其具有穩(wěn)定性好,分辨率高等優(yōu)點,以及其獨特的發(fā)光特點,在防偽標(biāo)識、太陽能電池、溫度傳感器、3D顯示、固體激光器、生物成像等領(lǐng)域都有著巨大的應(yīng)用前景。尤其是在生物光動力治療（PDT）領(lǐng)域,有著獨特的優(yōu)勢,比如化學(xué)穩(wěn)定性好、組織穿透能力強、背景干擾小、機(jī)體損傷小等。上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料是PDT研究中的熱點材料,但就目前的研究現(xiàn)狀來看,上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料在PDT領(lǐng)域的研究尚處于初級階段,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足臨床要求,還有大量的工作需要完成。本論文以NaGd（MoO4）2:Tm3+,Yb3+和NaGdF4:Er3+,Yb3+@NaGdF4:Tm3+,Yb3+為研究對象,圍繞其發(fā)光性能,生成活性氧的性能以及PDT性能等方面開展工作,主要內(nèi)容如下:（1）通過溶膠凝膠法合成NaGd（MoO4）2:Tm3+<...
【文章來源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：63 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
ESA過程原理示意圖
蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文用于光動力治療的兩種典型上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備及性能研究2圖1.1ESA過程原理示意圖（2）能量傳遞上轉(zhuǎn)換（ETU）。能量傳遞上轉(zhuǎn)換是指通過非輻射躍遷過程將兩個能量相近的激發(fā)態(tài)離子耦合，其中一個離子把能量轉(zhuǎn)移給另一個離子而自己通過非輻射躍遷回到低能級，接受能量的離子則躍遷到更高的能級。能量傳遞上轉(zhuǎn)換可以發(fā)生在同種離子之間，也可以發(fā)生在不同的離子之間。能量傳遞上轉(zhuǎn)換具體可以分為以下三類[22-26]：（a）連續(xù)能量傳遞（SET）連續(xù)能量傳遞過程發(fā)生在兩個不同的離子之間，如圖1.2所示，吸收能量為e的光子后躍遷到激發(fā)態(tài)的施主離子Ion1和處于基態(tài)E1的受主離子Ion2之間滿足能量匹配的要求，發(fā)生相互作用，Ion1將能量傳遞給Ion2使其處于E1能級的離子躍遷到中間態(tài)能級E2，自身通過無輻射躍遷的方式回到基態(tài)。處于E2能級的Ion2還可以繼續(xù)吸收該能量躍遷到更高能級E3，此時處于高能級的Ion2發(fā)生輻射躍遷回到基態(tài)，實現(xiàn)上轉(zhuǎn)換發(fā)光。圖1.2SET過程原理示意圖（b）交叉弛豫（CR）交叉弛豫可發(fā)生在相同或不同離子之間，如圖1.3所示，處于E2能級的離
蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文用于光動力治療的兩種典型上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備及性能研究3子將能量傳遞給處于E3能級的離子，E3能級上離子吸收能量躍遷到更高能級E4，而E2能級上的離子失去能量后則無輻射躍遷回基態(tài)能級E1，處于高能級的離子發(fā)生輻射躍遷回到基態(tài)實現(xiàn)上轉(zhuǎn)換發(fā)光。圖1.3CR過程原理示意圖（c）合作上轉(zhuǎn)換（CU）合作上轉(zhuǎn)換可發(fā)生在多個同類型離子之間，如圖1.4所示，處于基態(tài)E1的兩個Ion1離子吸收能量為e的光子后躍遷到激發(fā)態(tài)E2能級上，兩個離子再同時將能量轉(zhuǎn)移到離子Ion3的高能級E3上，而Ion1則通過無輻射躍遷過程回到基態(tài)。處于Ion3高能級上的離子發(fā)生輻射躍遷回到基態(tài)實現(xiàn)上轉(zhuǎn)換發(fā)光。圖1.4CU過程原理示意圖（3）光子雪崩（PA）。基于光子雪崩的上轉(zhuǎn)換發(fā)光機(jī)理是1979年Chivian等人[27]在研究Pr:LaCl3材料時首次發(fā)現(xiàn)的，由于它可以作為上轉(zhuǎn)換激光器的激發(fā)機(jī)制而受到人們的關(guān)注。光子雪崩過程是激發(fā)態(tài)吸收和能量傳遞相結(jié)合的過程，其能量傳遞發(fā)生在同種離子之間。如圖1.5所示，泵浦光能量對應(yīng)于離子的E2和E3能級之間的能級差，E2能級上的離子吸收能量后躍遷到更高能級E3上，E3能級與E1能級之間發(fā)生交叉弛豫，離子都積累到中間態(tài)E2能級上，使E2能級上的離子數(shù)像雪崩一樣增加，當(dāng)E2能級上的離子向基態(tài)發(fā)生輻射躍遷時發(fā)
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]光動力療法的研究進(jìn)展[J]. 萬勃,鄧文婷. 廣東化工. 2019(07)
[2]二氫卟酚納米光敏劑對CAL-27細(xì)胞的光動力殺傷效應(yīng)[J]. 李平平,周國瑜,沈玲悅,徐青,顧基中. 中國口腔頜面外科雜志. 2011(04)
博士論文
[1]Eu3+、Tm3+、Er3+和Yb3+共摻雜氟化物納米晶上轉(zhuǎn)換發(fā)光及其動力學(xué)的研究[D]. 王麗麗.吉林大學(xué) 2009
[2]生物成像用新型發(fā)光探針的研究[D]. 余夢曉.復(fù)旦大學(xué) 2009
碩士論文
[1]稀土離子摻雜GdVO4納米晶的合成及其發(fā)光性質(zhì)研究[D]. 蘇朝輝.河南大學(xué) 2009
本文編號：3602604
【文章來源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：63 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
ESA過程原理示意圖
蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文用于光動力治療的兩種典型上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備及性能研究2圖1.1ESA過程原理示意圖（2）能量傳遞上轉(zhuǎn)換（ETU）。能量傳遞上轉(zhuǎn)換是指通過非輻射躍遷過程將兩個能量相近的激發(fā)態(tài)離子耦合，其中一個離子把能量轉(zhuǎn)移給另一個離子而自己通過非輻射躍遷回到低能級，接受能量的離子則躍遷到更高的能級。能量傳遞上轉(zhuǎn)換可以發(fā)生在同種離子之間，也可以發(fā)生在不同的離子之間。能量傳遞上轉(zhuǎn)換具體可以分為以下三類[22-26]：（a）連續(xù)能量傳遞（SET）連續(xù)能量傳遞過程發(fā)生在兩個不同的離子之間，如圖1.2所示，吸收能量為e的光子后躍遷到激發(fā)態(tài)的施主離子Ion1和處于基態(tài)E1的受主離子Ion2之間滿足能量匹配的要求，發(fā)生相互作用，Ion1將能量傳遞給Ion2使其處于E1能級的離子躍遷到中間態(tài)能級E2，自身通過無輻射躍遷的方式回到基態(tài)。處于E2能級的Ion2還可以繼續(xù)吸收該能量躍遷到更高能級E3，此時處于高能級的Ion2發(fā)生輻射躍遷回到基態(tài)，實現(xiàn)上轉(zhuǎn)換發(fā)光。圖1.2SET過程原理示意圖（b）交叉弛豫（CR）交叉弛豫可發(fā)生在相同或不同離子之間，如圖1.3所示，處于E2能級的離
蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文用于光動力治療的兩種典型上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的制備及性能研究3子將能量傳遞給處于E3能級的離子，E3能級上離子吸收能量躍遷到更高能級E4，而E2能級上的離子失去能量后則無輻射躍遷回基態(tài)能級E1，處于高能級的離子發(fā)生輻射躍遷回到基態(tài)實現(xiàn)上轉(zhuǎn)換發(fā)光。圖1.3CR過程原理示意圖（c）合作上轉(zhuǎn)換（CU）合作上轉(zhuǎn)換可發(fā)生在多個同類型離子之間，如圖1.4所示，處于基態(tài)E1的兩個Ion1離子吸收能量為e的光子后躍遷到激發(fā)態(tài)E2能級上，兩個離子再同時將能量轉(zhuǎn)移到離子Ion3的高能級E3上，而Ion1則通過無輻射躍遷過程回到基態(tài)。處于Ion3高能級上的離子發(fā)生輻射躍遷回到基態(tài)實現(xiàn)上轉(zhuǎn)換發(fā)光。圖1.4CU過程原理示意圖（3）光子雪崩（PA）。基于光子雪崩的上轉(zhuǎn)換發(fā)光機(jī)理是1979年Chivian等人[27]在研究Pr:LaCl3材料時首次發(fā)現(xiàn)的，由于它可以作為上轉(zhuǎn)換激光器的激發(fā)機(jī)制而受到人們的關(guān)注。光子雪崩過程是激發(fā)態(tài)吸收和能量傳遞相結(jié)合的過程，其能量傳遞發(fā)生在同種離子之間。如圖1.5所示，泵浦光能量對應(yīng)于離子的E2和E3能級之間的能級差，E2能級上的離子吸收能量后躍遷到更高能級E3上，E3能級與E1能級之間發(fā)生交叉弛豫，離子都積累到中間態(tài)E2能級上，使E2能級上的離子數(shù)像雪崩一樣增加，當(dāng)E2能級上的離子向基態(tài)發(fā)生輻射躍遷時發(fā)
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]光動力療法的研究進(jìn)展[J]. 萬勃,鄧文婷. 廣東化工. 2019(07)
[2]二氫卟酚納米光敏劑對CAL-27細(xì)胞的光動力殺傷效應(yīng)[J]. 李平平,周國瑜,沈玲悅,徐青,顧基中. 中國口腔頜面外科雜志. 2011(04)
博士論文
[1]Eu3+、Tm3+、Er3+和Yb3+共摻雜氟化物納米晶上轉(zhuǎn)換發(fā)光及其動力學(xué)的研究[D]. 王麗麗.吉林大學(xué) 2009
[2]生物成像用新型發(fā)光探針的研究[D]. 余夢曉.復(fù)旦大學(xué) 2009
碩士論文
[1]稀土離子摻雜GdVO4納米晶的合成及其發(fā)光性質(zhì)研究[D]. 蘇朝輝.河南大學(xué) 2009
本文編號：3602604
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