锡掺杂对ZGGO:Cr 3+ 纳米粒子的微结构及其长余辉发光性能的影响

发布时间：2025-01-15 09:37

　　近年来,采用活体生物成像技术来诊断和治疗恶性疾病逐渐成为生物医学领域的研究热点。其中,采用近红外长余辉发光纳米粒子进行生物体标记并成像的策略被认为是最有前途的技术之一。尤其,该策略在成像过程中不需要外部激发,有效避免了生物体自荧光的干扰,进一步改善了成像质量。当前,采用铬掺杂的镓锗酸锌(ZGGO:Cr³⁺)近红外长余辉发光纳米粒子手段实现生物成像取得了较好的效果,但其余辉强度、余辉时间等性能还需进一步提高。尤其,对ZGGO:Cr³⁺纳米材料体系,目前迫切需要研究Cr³⁺离子周围的晶体场强度的变化,以及与反替位缺陷有关的深陷阱能级的深度对Cr³⁺离子与深陷阱能级之间的能量传递的作用等基本物理问题。阐明上述问题的影响机制,将有利于设计和获得可用于生物活体成像的新型近红外长余辉发光纳米材料。本文采用水热法结合后期高温真空热处理技术制备得到了不同浓度Sn⁴⁺离子掺杂的镓锗酸锌近红外长余辉纳米粒子,分子式为Zn2Ga2.98Ge0.75-xSnxO8:Cr³⁺0.02...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
第1章 引言
    1.1 生物成像技术
        1.1.1 生物成像技术简介
        1.1.2 荧光成像技术的优势
        1.1.3 活体生物荧光成像技术的发展及应用
        1.1.4 荧光活体成像技术与其他成像技术的对比
        1.1.5 生物成像技术中的存在的问题及解决方案
    1.2 长余辉材料及其余辉性能的提高
        1.2.1 常见长余辉材料
        1.2.2 长余辉材料性能的改善
    1.3 镓酸锌基长余辉材料及其研究进展
    1.4 本论文研究工作基础及重要意义
第2章 材料制备及性能表征
    2.1 化学试剂
    2.2 样品的合成设备
    2.3 ZGGSO:Cr³⁺纳米材料粒子样品合成的方法
    2.4 样品的表征方法
        2.4.1 X射线衍射图谱
        2.4.2 透射电子显微镜与电子衍射能谱(EDS图)
        2.4.3 拉曼光谱
        2.4.4 光致激发发射光谱
        2.4.5 余辉曲线及磷光谱
        2.4.6 发光动力学过程
        2.4.7 热释发光
        2.4.8 X射线光电子能谱分析
        2.4.9 辅助808nm激光再激发以及余辉成像
第3章 ZGGSO:Cr³⁺纳米粒子的制备与结构表征
    3.1 样品合成
    3.2 ZGO:Cr³⁺及ZGGSO:Cr³⁺纳米粒子的结构表征
    3.3 ZGGSO:Cr³⁺纳米粒子的形貌
第4章 ZGGSO:Cr³⁺纳米粒子的性能表征
    4.1 ZGGSO:Cr³⁺样品的X射线衍射谱精修结果与分析
    4.2 ZGGSO:Cr³⁺纳米粒子的微结构表征
    4.3 ZGGSO:Cr³⁺样品的光致发光结果与分析
    4.4 ZGGSO:Cr³⁺样品的余辉性能
    4.5 ZGGSO:Cr³⁺样品的陷阱深度的分析
    4.6 ZGGSO:Cr³⁺样品的X射线光电子能谱分析
    4.7 ZGO、ZGGO和ZGGSO样品的第一性原理计算结果
    4.8 ZGGSO:Cr³⁺样品的荧光动力学结果分析
    4.9 ZGGSO:Cr³⁺样品的发光机理
    4.10 ZGGSO:Cr³⁺样品在紫外光及X射线辐照下的808nm光激励曲线
    4.11 ZGGSO:Cr³⁺样品在紫外光及X射线辐照下的成像
结论
工作不足与展望
参考文献
致谢
在学期间公开发表论文情况



本文编号：4027214