用于光动力治疗的两种典型上转换发光材料的制备及性能研究
发布时间：2022-01-22 17:26
近几年来,稀土离子掺杂的上转换发光材料由于其具有稳定性好,分辨率高等优点,以及其独特的发光特点,在防伪标识、太阳能电池、温度传感器、3D显示、固体激光器、生物成像等领域都有着巨大的应用前景。尤其是在生物光动力治疗（PDT）领域,有着独特的优势,比如化学稳定性好、组织穿透能力强、背景干扰小、机体损伤小等。上转换发光材料是PDT研究中的热点材料,但就目前的研究现状来看,上转换发光材料在PDT领域的研究尚处于初级阶段,远远不能满足临床要求,还有大量的工作需要完成。本论文以NaGd（MoO4）2:Tm3+,Yb3+和NaGdF4:Er3+,Yb3+@NaGdF4:Tm3+,Yb3+为研究对象,围绕其发光性能,生成活性氧的性能以及PDT性能等方面开展工作,主要内容如下:（1）通过溶胶凝胶法合成NaGd（MoO4）2:Tm3+<...
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
ESA过程原理示意图
兰州大学硕士学位论文用于光动力治疗的两种典型上转换发光材料的制备及性能研究2图1.1ESA过程原理示意图（2）能量传递上转换（ETU）。能量传递上转换是指通过非辐射跃迁过程将两个能量相近的激发态离子耦合，其中一个离子把能量转移给另一个离子而自己通过非辐射跃迁回到低能级，接受能量的离子则跃迁到更高的能级。能量传递上转换可以发生在同种离子之间，也可以发生在不同的离子之间。能量传递上转换具体可以分为以下三类[22-26]：（a）连续能量传递（SET）连续能量传递过程发生在两个不同的离子之间，如图1.2所示，吸收能量为e的光子后跃迁到激发态的施主离子Ion1和处于基态E1的受主离子Ion2之间满足能量匹配的要求，发生相互作用，Ion1将能量传递给Ion2使其处于E1能级的离子跃迁到中间态能级E2，自身通过无辐射跃迁的方式回到基态。处于E2能级的Ion2还可以继续吸收该能量跃迁到更高能级E3，此时处于高能级的Ion2发生辐射跃迁回到基态，实现上转换发光。图1.2SET过程原理示意图（b）交叉弛豫（CR）交叉弛豫可发生在相同或不同离子之间，如图1.3所示，处于E2能级的离
兰州大学硕士学位论文用于光动力治疗的两种典型上转换发光材料的制备及性能研究3子将能量传递给处于E3能级的离子，E3能级上离子吸收能量跃迁到更高能级E4，而E2能级上的离子失去能量后则无辐射跃迁回基态能级E1，处于高能级的离子发生辐射跃迁回到基态实现上转换发光。图1.3CR过程原理示意图（c）合作上转换（CU）合作上转换可发生在多个同类型离子之间，如图1.4所示，处于基态E1的两个Ion1离子吸收能量为e的光子后跃迁到激发态E2能级上，两个离子再同时将能量转移到离子Ion3的高能级E3上，而Ion1则通过无辐射跃迁过程回到基态。处于Ion3高能级上的离子发生辐射跃迁回到基态实现上转换发光。图1.4CU过程原理示意图（3）光子雪崩（PA）。基于光子雪崩的上转换发光机理是1979年Chivian等人[27]在研究Pr:LaCl3材料时首次发现的，由于它可以作为上转换激光器的激发机制而受到人们的关注。光子雪崩过程是激发态吸收和能量传递相结合的过程，其能量传递发生在同种离子之间。如图1.5所示，泵浦光能量对应于离子的E2和E3能级之间的能级差，E2能级上的离子吸收能量后跃迁到更高能级E3上，E3能级与E1能级之间发生交叉弛豫，离子都积累到中间态E2能级上，使E2能级上的离子数像雪崩一样增加，当E2能级上的离子向基态发生辐射跃迁时发
【参考文献】：
期刊论文
[1]光动力疗法的研究进展[J]. 万勃,邓文婷. 广东化工. 2019(07)
[2]二氢卟酚纳米光敏剂对CAL-27细胞的光动力杀伤效应[J]. 李平平,周国瑜,沈玲悦,徐青,顾基中. 中国口腔颌面外科杂志. 2011(04)
博士论文
[1]Eu3+、Tm3+、Er3+和Yb3+共掺杂氟化物纳米晶上转换发光及其动力学的研究[D]. 王丽丽.吉林大学 2009
[2]生物成像用新型发光探针的研究[D]. 余梦晓.复旦大学 2009
硕士论文
[1]稀土离子掺杂GdVO4纳米晶的合成及其发光性质研究[D]. 苏朝辉.河南大学 2009
本文编号：3602604
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
ESA过程原理示意图
兰州大学硕士学位论文用于光动力治疗的两种典型上转换发光材料的制备及性能研究2图1.1ESA过程原理示意图（2）能量传递上转换（ETU）。能量传递上转换是指通过非辐射跃迁过程将两个能量相近的激发态离子耦合，其中一个离子把能量转移给另一个离子而自己通过非辐射跃迁回到低能级，接受能量的离子则跃迁到更高的能级。能量传递上转换可以发生在同种离子之间，也可以发生在不同的离子之间。能量传递上转换具体可以分为以下三类[22-26]：（a）连续能量传递（SET）连续能量传递过程发生在两个不同的离子之间，如图1.2所示，吸收能量为e的光子后跃迁到激发态的施主离子Ion1和处于基态E1的受主离子Ion2之间满足能量匹配的要求，发生相互作用，Ion1将能量传递给Ion2使其处于E1能级的离子跃迁到中间态能级E2，自身通过无辐射跃迁的方式回到基态。处于E2能级的Ion2还可以继续吸收该能量跃迁到更高能级E3，此时处于高能级的Ion2发生辐射跃迁回到基态，实现上转换发光。图1.2SET过程原理示意图（b）交叉弛豫（CR）交叉弛豫可发生在相同或不同离子之间，如图1.3所示，处于E2能级的离
兰州大学硕士学位论文用于光动力治疗的两种典型上转换发光材料的制备及性能研究3子将能量传递给处于E3能级的离子，E3能级上离子吸收能量跃迁到更高能级E4，而E2能级上的离子失去能量后则无辐射跃迁回基态能级E1，处于高能级的离子发生辐射跃迁回到基态实现上转换发光。图1.3CR过程原理示意图（c）合作上转换（CU）合作上转换可发生在多个同类型离子之间，如图1.4所示，处于基态E1的两个Ion1离子吸收能量为e的光子后跃迁到激发态E2能级上，两个离子再同时将能量转移到离子Ion3的高能级E3上，而Ion1则通过无辐射跃迁过程回到基态。处于Ion3高能级上的离子发生辐射跃迁回到基态实现上转换发光。图1.4CU过程原理示意图（3）光子雪崩（PA）。基于光子雪崩的上转换发光机理是1979年Chivian等人[27]在研究Pr:LaCl3材料时首次发现的，由于它可以作为上转换激光器的激发机制而受到人们的关注。光子雪崩过程是激发态吸收和能量传递相结合的过程，其能量传递发生在同种离子之间。如图1.5所示，泵浦光能量对应于离子的E2和E3能级之间的能级差，E2能级上的离子吸收能量后跃迁到更高能级E3上，E3能级与E1能级之间发生交叉弛豫，离子都积累到中间态E2能级上，使E2能级上的离子数像雪崩一样增加，当E2能级上的离子向基态发生辐射跃迁时发
【参考文献】：
期刊论文
[1]光动力疗法的研究进展[J]. 万勃,邓文婷. 广东化工. 2019(07)
[2]二氢卟酚纳米光敏剂对CAL-27细胞的光动力杀伤效应[J]. 李平平,周国瑜,沈玲悦,徐青,顾基中. 中国口腔颌面外科杂志. 2011(04)
博士论文
[1]Eu3+、Tm3+、Er3+和Yb3+共掺杂氟化物纳米晶上转换发光及其动力学的研究[D]. 王丽丽.吉林大学 2009
[2]生物成像用新型发光探针的研究[D]. 余梦晓.复旦大学 2009
硕士论文
[1]稀土离子掺杂GdVO4纳米晶的合成及其发光性质研究[D]. 苏朝辉.河南大学 2009
本文编号：3602604
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