收藏本站
收藏 | 论文排版

上转换纳米材料的制备、组装及荧光传感

丁玉洁  
【摘要】:镧系上转换纳米材料在低能量近红外光激发下,能发射高能量光子。它们具有许多独特的优点,如优异的化学和光学稳定性、低毒性,另外在近红外光激发下具有组织穿透能力深、对生物组织无损伤、近乎零背景荧光干扰等优点,近年来,它们在生物医学中有着广泛的应用前景。本论文合成了发光性能强、尺寸均匀、形貌可控的KSc2F7:Yb,Er上转换纳米材料,研究了实验参数对纳米材料的影响规律。为拓展纳米材料的功能性,采用相同的实验方法设计合成了多种KSc2F7基功能性纳米材料,对其长径比的调控展开了系列研究,主要内容如下:(1)我们合成了斜方相的KSc2F7:20%Yb,2%Er纳米棒,通过改变参加反应的氟离子的量和反应温度,研究了它们的晶体结构和形貌变化,以及它们的上转换发射特性。我们进一步研究了其他反应条件如反应时间、油酸的量及OA/OM的比例对材料的形貌和晶型的影响。在980 nm光激发下,六方相NaYF4:20%Yb,2%Er纳米棒通常发射强烈的绿色上转换荧光,而本文制备的材料却发射很强的红光。我们进一步讨论了它们的上转换发光机制。该研究提供的这类新型的能发射强烈红色上转换荧光的稀土纳米棒材料,在高分辨三维成像、颜色展示、固态激光以及光学催化方面都具有巨大的应用潜力。(2)发展了一种通过掺杂较大离子半径的稀土离子(如La3+、Ce3+、Sm3+、Eu3+、Tb3+、Dy3+、Yb3+和Lu3+等),对KSc2F7纳米晶的长径比进行调控的新方法。结果表明我们可以把一维长纳米棒变成零维超小纳米球。通过改变掺杂离子的类型或掺杂浓度,纳米晶的长径比可以在45-1的范围内变化。我们发现掺杂较大离子半径的镧系元素和增加掺杂剂的量,对长径比的改变是等效的。同时,掺杂不同稀土离子的纳米晶还显示出它的多功能性,包括上转换和下转换发射以及磁性。基于荧光共振能量转移(FRET)方法的生物均相检测因简单、灵敏而备受关注。传统的下转换材料,像有机染料和量子点(QDs),在紫外光或蓝光的激发下,不可避免地激发生物样品产生背景光而降低了检测灵敏度。上转换纳米晶(UCNPs)是解决上述难题的一个好的选择。它具有弱的光损伤、无生物样品的背景荧光干扰、同时生物组织穿透深度大的特点。UCNPs在基于FRET传感方面有巨大潜力。本论文初步开展了一些工作,结果如下:(1)一种新的基于荧光共振能量转移反应的探针,γ-环糊精改性的OA-NaYF4:Yb,Ho上转换纳米粒子,用罗丹明B衍生物(RBD)进行功能化,用于水溶液中Fe3+传感,该探针表现出较高的灵敏度和选择性。与原子吸收法测出的数据相比,该方法在检测人体血清铁时的相对误差数据在可接受范围内,具有潜在的应用价值。(2)柠檬酸改性的β-CD,可以成功组装到上转换纳米粒子上,增加了纳米材料在水中的溶解性。利用透射电镜、高分辨透射电镜、X-射线衍射、X射线光电子能谱和上转换荧光光谱对合成的纳米粒子的形貌、结构、性质进行了研究。基于β-CD衍生物和罗丹明B之间的荧光共振能量转移反应。我们构建了一种检测胆固醇(Cho)的上转换荧光传感器,并且实现了对血清中胆固醇的检测,具有高度的灵敏性和选择性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 陈奇丹;杨生;;上转换材料的制备及发展[J];广东化工;2012年08期
2 祝威;张晓丹;金鑫;刘永娟;王东丰;赵颖;;NaYF_4:Er/Yb上转换材料的优化制备及其特性研究[J];光电子.激光;2010年09期
3 周永红;田玉鹏;吴杰颖;;有机上转换激光材料研究进展[J];化工时刊;2006年04期
4 张瑞萍,陈晓波,康洞国;双频上转换三维立体显示实时动态模拟[J];北京师范大学学报(自然科学版);2004年01期
5 李辉;桂征宇;梁永;俞樟森;吴爱国;;单分散上转换纳米荧光微粒的荧光寿命测量[J];光学精密工程;2017年02期
6 吴悦;胡继辉;梅青松;李炳南;;一种基于角锥棱镜的上转换荧光检测系统[J];集成技术;2016年05期
7 钟诚;毕剑;赖欣;高道江;;上转换白光材料的研究进展[J];现代化工;2015年06期
8 周书华;Marco Bettinelli;Luís Carlos;Xiaogang Liu;;镧系元素掺杂的上转换纳米颗粒[J];物理;2015年09期
9 石连升;温猛;钱艳楠;王锐;郝铭;;Yb:Er:Tm:LiTaO_3的上转换发白光性能研究[J];中国稀土学报;2011年01期
10 单秉锐,邹玉林,刘燕行,臧竞存;上转换激光晶体研究进展[J];人工晶体学报;2004年05期
11 程干超;上转换激光器研究进展[J];光电子技术与信息;1994年05期
12 钟诚;;稀土上转换纳米荧光探针的制备与应用[J];四川化工;2017年01期
13 陈俊;王青松;;基于OLED显示单元的红外上转换器件研究进展[J];中国光学;2015年01期
14 周亚训;戴世勋;周灵;徐铁峰;聂秋华;黄尚廉;;掺铒碲酸盐玻璃中的协作上转换能量转移[J];物理学报;2009年02期
15 徐东勇,臧竞存;上转换激光和上转换发光材料的研究进展[J];人工晶体学报;2001年02期
16 余意;吴笑峰;;上转换荧光纳米探针的制备及其在染料检测上的应用[J];科技视界;2016年11期
17 蔡志彬;刘立芬;孔成;朱耀信;;新型蓝色上转换荧光分子的合成、表征与双光子吸收性能[J];物理化学学报;2014年01期
18 刘名扬;王秀庭;;上转换荧光强度与激光功率的关系[J];装甲兵工程学院学报;2011年03期
19 王金国,张治国,徐积仁,傅盘铭,闫秀丽,吴星,姜彦岛;掺铒矾酸钇晶体上转换荧光研究[J];物理学报;1998年05期
20 李月梅;李永梅;王锐;徐衍岭;;实现基于缺陷能级稀土双掺氧化锌上转换发光(英文)[J];Science China Materials;2017年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 韩庆鑫;刘伟生;;血清中的抗坏血酸上转换纳米探针[A];第十四届固态化学与无机合成学术会议论文摘要集[C];2016年
2 严冬;杨正文;竺侃;;A1_2Y_4O_9:Yb,Er反蛋白石中的上转换发射和颜色调谐[A];战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C];2011年
3 高伟;李娇;高当丽;田宇;崔敏;孙瑜;阎晓庆;郑海荣;;颗粒形貌对六方相NaYbF_4:Pr~(3+)纳米晶体上转换荧光的影响[A];第七届全国稀土发光材料学术研讨会会议论文摘要集[C];2011年
4 刘明丽;李继山;杨荣华;;核壳型上转换荧光纳米探针用于一氧化氮的检测及成像研究[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第04分会:纳米生物传感新方法[C];2014年
5 袁荃;;核酸适配体功能化稀土上转换纳米材料[A];第十三届固态化学与无机合成学术会议论文摘要集[C];2014年
6 臧竞存;邹玉林;刘燕行;单秉瑞;;上转换激光晶体研究进展[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
7 谷战军;田甘;赵玉亮;;荧光上转换纳米材料的光谱调控及其在生物医学中的应用[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第35分会:纳米生物医学中的化学问题[C];2014年
8 李乐乐;;上转换纳米晶的表面生物功能化及纳米探针构建[A];中国稀土学会2017学术年会摘要集[C];2017年
9 李娇;高伟;高当丽;田宇;郑海荣;;四方相LiYF4:Yb/Er晶体颗粒的合成及上转换荧光研究[A];2011西部光子学学术会议论文摘要集[C];2011年
10 孙雅娟;孔祥贵;张宏;;稀土掺杂上转换纳米晶作为表面荧光探针研究[A];第11届全国发光学学术会议论文摘要集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 丁玉洁;上转换纳米材料的制备、组装及荧光传感[D];南京大学;2013年
2 王冉;稀土上转换纳米晶中的红外激光诱导热效应及传感特性研究[D];哈尔滨工程大学;2018年
3 赵小奇;稀土掺杂氧化物上转换微/纳米晶的可控合成及光谱调控[D];西北大学;2018年
4 吴园;基于核酸适体的多功能上转换纳米探针的研究[D];湖南大学;2018年
5 韩仁璐;稀土上转换/介孔硅纳米材料制备及抗肿瘤应用研究[D];哈尔滨工业大学;2018年
6 袁云霞;上转换荧光共振能量转移的能量受体研究[D];武汉大学;2014年
7 关鸣;上转换材料中掺杂稀土离子分布行为及其对发光性能的影响[D];中国地质大学(北京);2018年
8 郑斌;稀土上转换纳米光控系统构建及其生物医学应用初探[D];天津大学;2017年
9 李齐清;NaErF_4@NaREF_4核壳结构上转换纳米探针的制备及应用[D];中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所);2018年
10 邢丽丽;钬镱铥掺杂铌酸锂晶体的制备及其上转换白光性能研究[D];哈尔滨工业大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张齐艳;等离子体共振增强上转换改性光催化剂的研制及性能研究[D];重庆大学;2018年
2 张相玲;钇铝石榴石玻璃陶瓷及其前驱体玻璃中Tm~(3+)的上转换荧光[D];大连工业大学;2013年
3 李红星;Cr~(3+)掺杂镓锗酸盐近红外上转换与长余辉发光的研究[D];辽宁大学;2018年
4 王亚淼;上转换材料Pr~(3+):Y_2SiO_5强化半导体催化剂可见光催化性能研究[D];南京理工大学;2018年
5 齐玉双;基于能量传递的稀土掺杂K-Lu-F上转换材料体系制备及其光学特性研究[D];昆明理工大学;2018年
6 于欣艳;新型上转换纳米探针的构建及细胞内pH、缺氧环境的成像检测研究[D];湖南大学;2018年
7 徐冰莹;荧光探针在含硫氨基酸代谢及二氧化硫检测中的应用[D];合肥工业大学;2018年
8 黄辰曦;上转换纳米晶/硫化铜复合纳米结构的化学合成与肿瘤细胞的多模态治疗[D];合肥工业大学;2018年
9 王婉妮;基于上转换荧光纳米材料敏化的无机催化纳米药物的化学合成与应用研究[D];合肥工业大学;2018年
10 沈颖莉;稀土氟化物(NaREF_4:Ln~(3+))光学性能研究及其生物成像应用[D];陕西师范大学;2018年
中国重要报纸全文数据库 前5条
1 刘刚;稀土上转换纳米智能探针研究取得新进展[N];中国有色金属报;2016年
2 通讯员 张华 记者 冯国梧;近红外光让药物“制导”更快更准[N];科技日报;2016年
3 才语;转换观念 找准方法 开创转型发展新局面[N];淮南日报;2014年
4 郑原驰 记者 李林岩;我省8项成果喜获国家科学技术奖[N];吉林日报;2012年
5 魏晓东 中央社会主义学院教授;培育新“两农”进入中产阶层[N];中国经济时报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978