水热合成六方相NaYbF4：Er^3＋／Tm^3＋的上转换白光性质

在反应温度为220℃,反应时间为48h的温和条件下,利用水热法合成单掺杂或共掺杂Tm3+、Er3+的六方相NaYbF4体系,利用X射线粉末衍射、紫外-可见-近红外漫反射吸收光谱以及荧光光谱等测试手段,分析体系的物相结构和荧光性能。在980nm红外激光的激发下,NaYbF4∶Er3+体系能发出强的绿光和红光,两者分别对应于Er3+离子的(2H11/2,4S3/2)→4I15/2、4F9/2→4I15/2能级跃迁;NaYbF4∶Tm3+体系能发出对应于Tm3+离子1D2→3F4和1G4→3H6能级跃迁的强蓝光;而NaYbF4∶Er3+/Tm3+体系能同时发出红蓝绿三种颜色的光;各发射的归属与单掺杂相同,但由于Er3+和Tm3+离子之间存在能量交叉弛豫,致使各发光强度发生变化。通过控制Er3+和Tm3+离子的浓度及其比例,可以调整NaYbF4∶Er3+/Tm3+体系的上转换蓝光、绿光和红光强度的比例,结果表明,在980nm红外激光的激发下,NaYbF4∶Er3+/Tm3+(0.4%/0.4%)能发出近似白光的上转换发射。因此,NaYbF4∶Er3+/Tm3+有望成为单一基质的上转换白光材料。

一种高紫外-短波蓝光屏蔽的油溶性碳点的水热制备及其应用

以2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮为碳源,乙二胺为氮源,通过水热法合成一种紫外和短波蓝光双重吸收的油溶性氮掺杂碳点(Carbon Dots,CDs)。将该CDs与聚甲基丙烯酸甲酯复合制得具有紫外光和短波蓝光屏蔽效果的复合镜片材料,当CDs的质量分数为1%时,复合镜片在紫外光区的平均透过率为0%、在短波蓝光区的平均透过率为1.6%,吸收效率为99.6%,是一种强防紫外-短波蓝光材料。

上转换发光纳米技术检测食品中磺胺类药物含量

本文基于上转换发光纳米技术建立了一种灵敏、稳定的检测食品中含五元杂环磺胺类药物的方法。利用上转换发光纳米材料作为能量供体,金纳米颗粒作为能量受体,构建荧光共振能量转移体系,通过荧光量的恢复量来定量游离抗原以达到快速检测含五元杂环磺胺类药物。结果表明,与抗体相偶联的上转换发光纳米材料和包被抗原的金纳米颗粒能够很好地结合在一起,具有良好的灵敏度和特异度。荧光的恢复量与磺胺类抗原浓度(范围在0.08~100ng/mL)呈现出良好的线性关系,相关系数为0.99371,可以检测到磺胺类药物的最低检出限为0.08 ng/mL。同时,该方法成功应用于牛奶中,能够识别出含五元杂环磺胺类的药物,且操作简单、特异性好。基于上转换发光纳米技术构建荧光共振能量转移体系检测含五元杂环磺胺类药物残留的方法可为食品中兽药残留的检测提供新思路。

荧光碳点调控植物光合作用研究进展

碳点(CDs)作为一种碳基纳米材料,因其粒径小、水溶性好、生物相容性高、无毒性、制备简便、原料来源广等优势,吸引了众多研究人员的关注,已在医学成像技术、环境监测、化学分析、催化剂制备、能源开发等诸多领域表现出较好的应用前景。近些年,CDs开始被应用于农业领域,尤其对植物光合作用具有优异的调控作用。一方面,CDs具有良好的光学性能,可以向叶绿体传递能量或转换光能,提高光合电子的传递速率,进而加快光合作用中光能向活跃的化学能的转化。另一方面,CDs还可以促进植物叶绿素的合成、上调光合作用相关酶的活性,提高植物对光能的捕获能力以及对CO_(2)的固定速率。鉴于CDs在农业生产中的应用前景,本文从CDs的性质和植物的生理过程出发,系统地综述了CDs在调控植物光合作用中的研究进展,并对目前限制CDs应用的问题进行了总结,为其未来的发展提供了参考。

基于荧光共振能量转移快速检测食品中的四环素类药物

基于上转换发光纳米技术构建荧光共振能量转移体系,快速检测食品中四环素类药物。通过将上转换发光纳米材料作为能量供体,金纳米粒子作为能量受体,建立基于荧光共振能量转移的四环素类药物的检测方法。结果表明,通过荧光量的恢复量来定量游离抗原,得到体系中荧光的恢复量与四环素类抗原浓度(范围在1 ng/mL~100 ng/mL)呈良好的线性关系,可以检测到四环素类药物的最低检出限为0.1 ng/mL。同时,该方法可用于牛奶中四环素药物的检测。通过建立能够检测四环素类药物的上转换发光纳米技术,为四环素类药物食品安全检测提供了一种快速、灵敏、稳定的方法,也为上转换发光纳米技术运用于检测食品中更多的有害物质提供了良好的基础。

硫酸钡粒径调控剂C-N-CDs的制备、应用及机理

通过柠檬酸与乙二胺水热反应制备羧基、氨基修饰碳点(C-N-CDs),其具有优异的硫酸钡粒径调控作用:可使沉淀法制备的BaSO_(4)颗粒平均粒径减小到45.3 nm,小于同等条件下传统配位剂乙二胺四乙酸(EDTA)调控制备的BaSO_(4)颗粒平均粒径(73.7nm)。将所制备的纳米BaSO_(4)样品添加进聚乙烯醇(PVA)薄膜中可增强薄膜的力学性能。研究发现C-N-CDs的化学性能、表面电性、空间位阻是影响BaSO_(4)粒径大小的重要因素。

稀土上转换发光材料/量子点复合材料的研究进展

稀土上转换发光材料是一种采用近红外光连续激发的光致发光材料,具有稳定性好、发射带窄、穿透性强、毒性低等显著特点,已成为当前很多领域乃至交叉学科的研究热点。近年来,随着对上转换发光材料研究的不断深入,为了优化上转换发光材料的性能及利用其特性开拓新的应用领域,国内外研究者已逐渐将研究重点从单一材料转向复合材料。结合本课题组在稀土上转换发光材料/量子点复合材料的研究工作,本文综述了近年来上转换发光材料与量子点复合材料的研究进展及应用,并对未来发展前景和面临挑战进行了展望。