稀土氧化物纳米粒子调制聚合物分散液晶电光特性的研究

通过对聚合物分散液晶(PDLC)掺杂稀土氧化物纳米粒子Gd2O3,Eu2O3和Nd2O3,测试可见光范围内PDLC掺杂前后的透射率随驱动电压的变化,进而研究稀土氧化物对PDLC电光特性的调制作用。实验结果表明:掺杂Gd2O3的PDLC样品透射率在驱动电压低于10V时,随驱动电压升高而降低,当驱动电压达到为15V时,样品对光感应出现了弛豫现象,使得其透射率围绕10V时的透射率做微小的上下波动,当驱动电压达到20V时,样品透射率迅速升高,并出现了滤光现象;掺杂Eu2O3的PDLC样品透射率随驱动电压升高而下降,下降的幅度较小;掺杂Nd2O3的PDLC样品透射率随驱动电压的变化不明显。

解析稀土化合物纳米粒子与纳米棒的水热合成与表征

稀土氢氧化物与稀土氟化物是主要的稀土化合物,制备稀土元素和化合物纳米材料对稀土资源的深化利用具有十分重要的现实意义,而水热合成法是制备稀土元素与纳米材料合成的主要方法。文章分析了水热合成反应合成稀土纳米粒子和纳米棒的原理,通过水热合成法制备的稀土氢氧化镨纳米棒和稀土氟化物纳米粒子,再对其相应的表征进行分析,得知水热合成法制备的稀土化合物纳米粒子和纳米棒均有很高的纯度,表明水热合成反应制备稀土纳米材料的方法值得广泛的推广和应用。

稀土纳米粒子作为磁共振成像造影剂的研究进展

镧系元素拥有独特的4f外层电子结构,从而使其具有独特的光学和磁学性质.利用具有磁学性质的镧系元素合成的稀土纳米粒子被广泛用作磁共振成像造影剂.主要总结了近年来磁性稀土纳米粒子的种类、合成方法及不同系列(T_1,T_2)的磁共振成像造影剂的应用现状,并展望了其前景.

NaYF_(4)∶Yb,Er纳米粒子的合成及免疫传感器的制备与应用

稀土掺杂发光纳米材料具有独特的性质,如发射寿命长、发射波段窄、Stokes位移大、光稳定性强、荧光寿命长、反自发荧光能力强等特点,为进一步探索稀土纳米粒子在生物传感器方面的应用,首先研究上转换稀土纳米粒子的可控合成,后采用巯基乙酸(TGA)对其表面进行改性,再将其固癌胚抗原制备免疫传感器,进行了电化学发光测试和样品检测。结果表明:溶剂法合成的纳米粒子形貌均一,分散性好,构建的免疫传感器的检测极限低达3.2pg/mL。

稀土纳米粒子的表面修饰研究

上转换纳米粒子是一种能将近红外光转换成可见光而的新型纳米材料,但由于大部分方法制备的纳米材料是疏水性的,从而限制了其在生物成像、生物标记和生物检测等方面的使用。本文主要分析了疏水性上转换化纳米材料的表面修改方法四种方法,为进一步开展生物研究提供依据。

一种新型稀土纳米粒子的可控合成

纳米粒子的粒径与其应用联系紧密,研究发现六方相稀土纳米晶的上转换效率比立方相高,为可控合成一定粒径、六方相的稀土纳米粒子,文章采用溶剂热法,以Na YF4为基质,掺入一定比例在稀土元素Yb及Er,并改变反应温度、稀土掺杂量等影响因素,得出在300℃条件下,合成分散性好的六方相稀土纳米粒子。为稀土纳米粒子的可控合成提供依据,同时对研究稀土纳米材料的应用提供参考。

稀土纳米粒子磁共振成像造影剂的研究进展

镧系元素(Ln)独特的磁学性质主要来源于其4f外层电子结构.利用Ln磁学性质合成的无机稀土纳米粒子被广泛用作磁共振成像(MRI)造影剂(CAs).总结了近年来磁性无机稀土纳米粒子在不同系列(T1,T2以及T1-T2)MRI CAs的应用现状及发展前景.

吡啶二羧酸根敏化LaF_3:Tb发光纳米粒子的制备及对DNA的测定

采用水热法合成了水溶性良好的吡啶二羧酸根(DPA)敏化LaF3∶Tb(DPA-LaF3∶Tb)纳米粒子,该粒子的发光强度大且光学性能稳定.X射线衍射分析表明,合成了单一相六方晶系的LaF3晶体;透射电子显微镜结果表明,所合成粒子分散性良好,粒径约为15 nm.测得合成粒子在水相中的发光寿命为2.95 ms.以DPA-LaF3∶Tb纳米粒子为发光探针,基于DNA对纳米粒子的发光猝灭,实现了对DNA的定量测定,该方法的线性范围为0.083～13.0μg/mL;检出限为0.02μg/mL;并研究了共存物质对DNA测定的干扰.

稀土掺杂上转换纳米粒子的表面功能化修饰及其生物应用

稀土掺杂上转换纳米粒子(RED-UCNPs)作为一种新型高效的上转换发光纳米材料,具有反斯托克斯位移大,发射光谱窄、发光寿命长、材料毒性低等优点,已成为荧光标记、光动力学治疗、生物成像和构建生物传感器等领域的研究热点。然而,目前广泛使用的溶剂热法合成的RED-UCNPs生物相容性和亲水性差,而且不具备与生物分子之间相偶联的活性基团,因此对RED-UCNPs进行表面功能化修饰就显得格外重要。本文重点综述了RED-UCNPs的表面功能化修饰的类型及其应用现状,为RED-UCNPs的进一步研究开发和应用提供思路和参考依据。

稀土-天然皮革可穿戴X射线防护材料的合成及性能

天然皮革(NL)具有质轻、无毒、柔软和可穿戴性好的特点。本文将稀土氧化物纳米粒子(RE)引入天然皮革中制备了稀土-天然皮革复合材料(RE-NL),并考察其X射线屏蔽性能。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等方法对所制备的材料进行表征,结果表明,通过制革的“复鞣”方法可成功制得稀土-天然皮革复合材料。对不同稀土天然皮革复合材料进行X射线屏蔽性能测定,发现纳米氧化镧-天然皮革(La-NL)有更优异的屏蔽性能,这是因为其K吸收边能量同X射线入射能量较近。当纳米La_(2)O_(3)在材料中的摩尔含量为7.80 mmol·cm^(−3)时,所制备的La_(7.80)-NL在40–80 keV有优异X射线屏蔽性能,比0.25 mm的铅板(摩尔含量为54.7 mmol·cm^(–3))具有更好的屏蔽性能,表明稀土在天然皮革中的高度均匀分布增强了其对X射线的屏蔽能力。力学性能测试表明稀土-天然皮革X射线屏蔽材料较高分子聚合物基稀土复合材料具有更好的力学性能和柔软性。

NaYF_4∶Yb^(3+),Er^(3+)@NaGdF_4@TaO_x多模态纳米探针的合成及其在生物成像中的应用

采用溶剂热法在稀土掺杂NaYF4∶Yb3+,Er3+上转换纳米粒子上包覆一层NaGdF4,再利用反相微乳液法在NaGdF4上覆盖一层TaOx,从而合成NaYF4∶Yb3+,Er3+@NaGdF4@TaOx核壳壳结构的纳米探针。使用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)及X射线能量色散谱分析(EDS)对NaYF4∶Yb3+,Er3+@NaGdF4@TaOx纳米探针的结构和组成进行表征。并通过荧光光谱、磁滞回线以及电子计算机X射线横断扫描(CT)造影成像等方法对其性能进行了表征,证明该纳米探针具有良好的光学、磁学和CT造影特性。将NaYF4∶Yb3+,Er3+@NaG-dF4@TaOx纳米探针应用于小鼠活体成像实验,结果表明,这种纳米探针对小鼠肿瘤部位的磁共振成像(MRI)和CT信号均有较好的增强效果,表明其在多模态造影成像方面有潜在的应用前景。

生物荧光成像用分子与纳米探针

生物荧光成像近年来发展迅速,应用广泛。荧光探针是其中的核心技术之一。有机染料、半导体量子点和上转换稀土纳米粒子是适用于生物荧光成像的三类主要的化学荧光探针。简要评述了这三类荧光探针的发光机制、典型的设计发展策略、主要的合成制备方法、以及生物成像应用实例。各类探针都在不断地改进、完善自身,呈现出优势互补,共同发展的格局。

双通道激发稀土上转换发光材料用于荧光成像

稀土上转换发光材料作为生物发光标记材料,拥有化学稳定性高、发光稳定性好、窄带发射、发光寿命较长的优点。采用核-壳包裹的方法,设计与制备了双通道激发Na YF4∶Yb3＋、Nd3＋、Tm3＋、Er3＋@Na YF4∶Nd3＋（CS-Nd）纳米材料,所合成的材料CS-Nd可在980 nm和808 nm激光激发下实现上转换发光。通过透射电子显微镜、上转换发光测试和小鼠活体荧光成像研究了纳米材料CS-Nd的形貌大小、上转换发光性质和生物成像性能。

基于不同稀土荧光基质的磁性荧光复合材料的研究进展

近年来,磁性纳米粒子和镧系稀土荧光材料因其独特的荧光性能和磁学性能而引起广大研究者的兴趣。然而,随着生物科技的发展与进步,单一功能的材料已经不能满足实验研究的需求。因此,兼具磁性荧光双功能的复合材料备受关注。综述了不同稀土荧光基质的磁性荧光纳米复合材料的研究进展,主要总结了以Fe3O4纳米粒子为磁性核,镧系稀土离子掺杂化合物为荧光壳的磁性荧光纳米复合材料的制备方法,复合方式以及性能特点等。通过对磁性荧光双功能材料的研究,对于促进生物,医学等科学领域的发展具有重大意义。

稀土掺杂上转换纳米探针在生物检测中的应用进展

响应式光学传感器在特异性检测和微定量分析方面展现出广阔的应用前景。稀土掺杂上转换纳米粒子(UCNP)凭借独特的荧光性能、大的反斯托克斯位移、良好的生物相容性和抗自体荧光干扰,可作为新兴光学标记物实现更深层组织的高灵敏度生物检测。本综述重点介绍了基于UCNP荧光纳米探针在生物检测领域的前景及关键应用,包括离子、活性氧、气体和生物分子的特异性检测。此外,本综述还讨论了上转换检测的传感机制以及纳米探针的设计原理,评估了上转换纳米探针在基础研究和临床应用中的未来挑战,旨在为UCNP在生物检测及临床诊断中的广泛应用提供理论支持和实验指导。

Er^(3+)/Tm^(3+)分区掺杂结构的比率型光子上转换低温探针

利用溶剂热法制备了六角相NaYF_(4)∶20%Yb,2%Er@NaYF_(4)@NaYbF_(4)∶0.5%Tm@NaYF_(4)多层核壳结构稀土掺杂上转换纳米粒子,研究其在低温场(10~295 K)及980 nm激发下分别来自于Er^(3+)的绿色与红色以及Tm^(3+)的蓝色发光的上转换发光性质。结果显示,绿光强度随温度升高呈现出先增后降的变化趋势,而蓝光强度随温度升高呈现热衰减的趋势。本工作利用发光强度比的测温方法实现了精准的温度测量,相对灵敏度可达3.2%·K^(-1)。并通过改变外层发光壳层的厚度调节发光强度比,进一步应用于低温场光学防伪。

稀土上转换发光纳米粒子NaYF_4:Yb^(3+),Er^(3+)与细胞相互作用机制的初步研究

选用两种典型的稀土上转换发光纳米粒子,即表面包覆氨基带正电的Na YF4:Yb3+,Er3+纳米粒子(HINPs)和包裹巯基带负电的Na YF4:Yb3+,Er3+纳米粒子(HMNPs),探究这两种粒子与细胞相互作用的机制。虽然HINPs和HMNPs的表面电性不同,但是理化性质相近、荧光发光强度相差不大,因此不会造成显著的成像差异。通过使用共聚焦成像和流式细胞仪进行检测,对比三种培养环境(正常培养条件、抑制膜蛋白活性培养条件和阻碍细胞内消耗能量运输过程的培养条件)的实验结果,发现HINPs和HMNPs的跨膜是一种消耗能量的受体介导的胞吞运输过程。另外,细胞对HINPs的摄取量要远大于对HMNPs的摄取量,说明带正电的粒子更容易和带负电的细胞膜相结合并进入细胞。

CeO_2纳米粒子金属陶瓷复合电沉积工艺性能研究

采用纳米复合电沉积技术,研究纳米CeO_2粒子对Ni基金属陶瓷(TiN)复合电沉积层组织性能的影响规律,探索通过添加纳米稀土粒子提高金属陶瓷复合电沉积层组织性能的可能性。研究结果表明,纳米稀土粒子的添加,增加了沉积层内纳米粒子的总复合量,提高金属陶瓷复合沉积层的致密度,产生明显的细晶强化和弥散强化作用,使沉积层硬度和耐磨性显著提高,同时腐蚀速率降低,耐蚀性提高。

核-壳型稀土上转换纳米材料的生物医学应用

稀土掺杂的上转换纳米粒子具有优越的物化性能,如光稳定性、连续发射能力以及锐利的多峰线发射,使其在生物医学领域具有广泛的应用前景.但是,传统上转换纳米粒子由于易发生表面猝灭效应,会大大降低量子产率,从而阻碍了其在生物医学领域的进一步发展.通过核壳结构的设计,不仅可以弥补传统上转换纳米粒子的固有缺陷,并且带来一系列革新的性能和广泛的应用.本文介绍了近几年研究较多的4种核-壳型上转换纳米粒子,分析总结它们的结构特点和研究现状,同时还调研了核壳结构在生物医学领域的最新研究进展,期望能够加深人们对这一领域的理解,为今后新型核壳结构的设计提供指导.

Facile and Efficient Method for the Adsorption and Separation of Lanthanum Rare Earth Metal Oxide Using Iron（Ⅱ） Sulfide Nanoparticles Coated on Magnetite

A novel iron sulphide adsorbent using magnetite embedded with nanosized Fe3O4 was prepared and applied to separation lanthanum （Ⅲ） from aqueous solution. This adsorbent combines the advantages of magnetic nanoparticle with magnetic separability and high affinity toward rare earth metals, which provides distinctive merits including easy preparation, high adsorption capacity, easy isolation from sample solutions by the application of an external magnetic field. The adsorption behaviors of lanthanum （Ⅲ） from an aqueous medium, using iron sulphide magnetite nanoparticles were studied using equilibrium batch and column flow techniques. The effect ofpH, contents of loaded iron sulphide nanoparticles, ionic strength, adsorbent dose, contact time, and temperature on adsorption capacity of the magnetic beads was investigated. All of the results suggested that the FeS/Fe3O4 Nanoparticles could be excellent adsorbents for La（Ⅲ） contaminated water treatment.