敏化剂掺杂实现上转换多色编码及其在生物检测中的应用

发布时间：2021-11-24 15:23

　　稀土掺杂的上转换材料能通过多光子过程吸收近红外光并将其转化为短波长光。这种独特的发光机制给上转换纳米材料在生物领域中的应用带来很多便利,如长斯托克斯位移、无自发荧光、尖锐反射峰、高穿透深度、高对比度等,此外上转换材料还有着很高的光化学稳定性很高和很低的毒性,是一种十分适合在生物成像、药物输运、光动力治疗、疾病监测等生物领域中应用的纳米材料,成为当前上转换发光材料领域研究的热点。目前,在生物领域的应用方面,稀土掺杂的上转换材料需要解决的问题有:（1）合成的纳米晶体需要具有良好的生物相容性和合适的粒径来克服细胞的空间位阻。（2）颗粒越小,上转换发光越弱,为了实现高通量、快速检测,必须提高发光亮度和减小测试方面的损耗。（3）以生物为导向所制备的上转换纳米材料具有特异性,同时只针对单个目标起作用,这限制了检测范围。为了探讨利用上转换发光实现生物检测编码技术,我们制备了不同浓度Yb3+掺杂的NaYF4:Yb3+,Er3+纳米晶体,实现了多色发光,对材料进行了进一步的优化,深入讨论了材料的上转换发光特性和发光机制,并探讨了其多色生物检测的应用。材料在一系列的生物检测中得到了很好的效果,提高了上转换... 

【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图３－１：不同浓度敏化剂掺杂ＮａＹＦ４：ｘ％Ｙｂ＇２％Ｅｒ３?（ｘ＝２０，３０，５０，７０，９０）纳米晶体的ＸＲＤ??

京交通大学硕士?／博士?Ｖ位论文?第３章??寿命，随着泵浦功率的提高，缓解了非辐射弛豫过程将绿光转化为红光的情况，??绿比只会随着泵浦功率提高而缓慢的增加，绿光在上转换发光中占据主要成分。??着掺杂浓度增加，反向能量传递儿率增加，处于绿光发射能级的Ｅｒ３＋离子很容易??过弛豫回到低能级，这有利于红光的提升。当掺杂浓度达到９０ｎｉｏｌ％时，Ｙｂ３＋和??３—离子之间的平均距离很小，反向能量传递过程急剧增强，激发到绿光发射能级??Ｅｒ３—离子会很快的通过这一过程回到低能级，最终导致红光发射强度远超过绿??，成为上转换发光中的主要成分。??

＠ＮａＹＦ４：ｘ％Ｙｂ３＋，２％Ｅｒ３＋?（ｘ＝２０，３０，５０，７０５９０）?ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ：?（ｂ）?ｘ＝２０，?（ｃ）?ｘ＝３０，?（ｄ）?ｘ＝５０？?（ｅ）?ｘ＝７０；??（ｆ）?ｘ＝９０．?Ａｌｌ?ｓａｍｐｌｅｓ?ｈａｖｅ?ａ?ｎａｒｒｏｗ?ｓｉｚｅ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ．?Ｓｃａｌｅ?ｂａｒ?ｉｓ?１００?ｎｍ．??图４－２显示了样品的透射电子显微镜（ＴＥＭ）图像，由图中可知，合成的核??壳纳米粒子是尺寸和形态均一，形貌规则的六方相纳米晶体。随着敏化剂掺杂浓??度的增加，纳米晶体的平均粒径由５０ｎｍ增加到７０ｎｍ，这与ＸＲＤ图谱是…致的。??核壳包褪样品的粒径都在ｌ〇〇ｎｍ以下，有利于在生物领域中的应用。??画＿??图?４－３：ＮａＹＦ４：?２０％Ｙｂ３＿，２％Ｔｍ３＋?＠ＮａＹＦ４Ａ％Ｙｂ３＋，２％Ｅｒ？＇的?ＳＥＭ?图像（ａ）?ｘ＝２０，（ｂ）?ｘ＝３（Ｕｃ）??ｘ＝７０，?（ｄ）?ｘ＝９０．??Ｆｉｇｕｒｅ?４－３．?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆＮａＹＦ４：?２０％Ｙｂ３＇

【参考文献】：
期刊论文
[1]Frontiers of Materials Science[J].   Frontiers of Materials Science. 2015(02)



本文编号：3516245