几种稀土上转换及铅卤钙钛矿发光材料的制备及应用探索

发布时间：2024-03-31 04:17

　　近年来,稀土上转换发光材料由于其独特的物理化学性质(发射带窄、荧光寿命长、高的光稳定性,反斯托克斯位移大,低自发荧光,无光漂白和光闪烁,低毒性且对生物组织光损伤小等),在物质检测、生物成像、光动力学治疗、三维立体显示和信号传感等领域得到了深入的研究和广泛的应用。通过功能化修饰,稀土掺杂的上转换发光纳米材料可以与光热诊疗试剂有效结合,用于搭建多模式成像指导的纳米诊疗平台。全无机铅卤钙钛矿材料因其优异的光电性能(发射波长易调节、光谱吸收宽、消光系数大、荧光发射效率高、发射谱线窄等),使其广泛应用于光伏,固态发光二极管,X射线成像,光电探测器等领域。但是,钙钛矿材料的离子性质和低形成能使它们极易受到光、氧、热和湿气等环境压力的影响,尤其在有水的情况下极易分解。然而,在材料合成和器件制造过程中不可避免地会遇到水,这将严重影响器件的性能。因此,改善钙钛矿材料的水稳定性以及延长器件工作寿命对于其未来的商业应用至关重要。本论文中,设计合成了几种发光材料,将稀土上转换发光材料与几种光热诊疗试剂有效结合,搭建多功能的纳米诊疗平台用于多模式成像指导的癌症治疗。另外,成功制备了水稳定的铅卤钙钛矿发光材料,并...

【文章页数】：166 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１稀土掺杂上转换纳米材料的发光机制

?第１章绪论???Ｔ７?Ｏｒ?／成??ｔ：?Ｊ?Ｅ１；：＇?Ｅ１?Ｉ＇＂?Ｈ?＇?：－ａＥ１?ｒＥ１??图１．１稀土掺杂上转换纳米材料的发光机制。??ＥＳＡ是指一个有多重长寿命的中间态能级的离子连续吸收两个或两个以上??光子，从而布居到更高激发态能级的过程。如图１．１ａ所示，当处....

图１．２镧系元素掺杂的的ＵＣＮＰｓ中各种调控发射波长的策略示意图

的离子２吸收泵浦光的能量被激发到Ｅ２能级。随后，处于Ｅ２??能级的离子２与处于基态的离子１发生交叉驰豫过程。最后离子１又把能量传递??给离子２，导致离子２都被累积到其激发态Ｅ１能级上，同样的过程经过反复发??生，Ｅ１能级上的离子２将以指数形式增长，因此称为“光子雪崩”过程。??（....

图１．３?（Ｉ）：掺杂有（ｌａ）０．５％的Ｅｒ３＋离子和１０－９０％的Ｙｂ３＋离子的胶体ＹＦ３纳＾颗粒的ＵＣＬ；??（ｌｂ）２％的Ｔｍ３＋离子和?１０－９０％的?Ｙｂ３＋离子；（Ｉｃ）０．５％的?Ｅｒ３＋离子，２％?的Ｔｍ３＋离子和?１０－９０％??的?Ｙｂ３＋离子

到Ｅｒ３＋，?Ｔｍ３＋和Ｈｏ３＋??离子，使掺杂有这些镧系元素离子或它们的各种组合的ＵＣＮＰｓ实现多色发射。??Ｈａａｓｅ等人首次报道了镧系元素掺杂的纳米粒子中有效多色ＵＣ发射。他们利用??Ｙｂ３＋／Ｅｒ３＋和Ｙｂ３＋／Ｔｍ３＋共掺杂的ＮａＹＦ４纳米粒子分别产生了强烈的黄色和蓝色....

图１．４?（ａ）镧系掺杂的ＮａＧｄＦ４＠ＮａＧｄＦ４核－壳纳米晶的ＥＭＵ过程示意图；（ｂ）核－壳??纳米晶中的能量传递机理；（ｃ）掺杂不同激活离子的ＮａＧｄＦ４＠ＮａＧｄＦ４核－壳纳米晶的上转??换光谱

?第１章绪论???多色发射，通过核－壳界面可以产生新的能量传递途径。Ｃｈｅｎ课题组设计合成了??ＮａＧｄＦ４：Ｙｂ，Ｔｍ＠ＮａＧｄＦ４：Ｅｕ纳米晶，在近红外光激发下，核中的Ｔｍ３＋离子产生??了上转换，随后能量通过Ｔｍ３＋离子的能级传递给Ｅｕ３＋离子的５Ｄ“Ｊ?＝?０－２）能??....

本文编号：3943435