红色荧光粉CaAlSiN_(3)∶Eu^(2+)的结构精修和性能

运用高温固相法合成系列掺铕(Eu)的氮化物荧光粉Ca1-xAlSiN_(3)∶xEu^(2+),对所得到的最佳样品Ca_(0.99)AlSiN_(3)∶0.01Eu^(2+)进行系列表征和结构精修.结果表明,样品Ca_(0.99)AlSiN_(3)∶0.01Eu^(2+)的晶粒尺寸为10μm左右,各元素分布均匀,其精修图与实测XRD谱图基本吻合,属于正交晶系结构.该样品的色坐标为(0.645 1, 0.354 5),落在红光区域,色纯度高达100%,相关色温为2 449 K,属于低色温.该荧光粉在298~473 K范围内表现出良好的热稳定性,活化能为0.26 eV,具有广阔的市场前景.

铕修饰硅纳米颗粒可视化检测铜离子

为了实现对水中铜离子(Cu^(2+))的检测,设计开发了比率荧光探针铕修饰硅纳米颗粒(Eu-DPA@SiNPs)。在探针中,SiNPs作为参比信号,Eu^(3+)为响应信号,而2,6-吡啶二羧酸(DPA)作为“天线”敏化Eu^(3+)。采用透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射图谱(XRD)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)对探针进行形貌和结构的表征,用荧光光谱测试其检测性能。结果表明:当DPA与Eu^(3+)的摩尔比为0.5∶1时,探针具有最大淬灭效率;探针为均匀分散的球形颗粒,平均直径为26.15 nm;探针中加入Cu^(2+)后,10 s即反应完全,在0.2~13.0μmol/L范围呈现良好的线性关系,检出限(LOD)为0.41μmol/L,远低于美国环境保护署所规定的饮用水中Cu^(2+)含量最大允许限值,并成功将探针应用到实际水样中检测Cu^(2+);进一步制备了荧光检测试纸,实现了对Cu^(2+)的便携、可视化和半定量检测。

稀土铕配合物荧光探针的应用进展

稀土配合物荧光探针广泛应用于生物医学、环境监测和化学分析等领域。铕配合物荧光探针是在稀土荧光探针的基础上发展起来的,具有高灵敏度、高选择性、高稳定性等优点,主要应用于成分检测、医药研发等领域。本文综述了稀土配合物荧光探针的应用进展,从活性小分子检测和pH荧光传感等应用出发,介绍了铕配合物荧光探针的研究现状,旨在为相关领域的研究和应用提供新的思路和方法。

功能性三价铕离子的金属有机骨架选择性荧光识别芘

成功设计并通过水热法合成了一种具有功能性三维结构的镧系金属有机骨架Eu-4L,其配体为二苯胺四羧酸衍生物(H4L)。Eu-4L的骨架中含有3D空腔,且其比表面积较高。Eu-4L不仅热稳定性较高,且在pH为3~11的范围内稳定性良好。Eu-4L可以作为荧光探针选择性识别稠环芳烃芘,其检测限为5μmol·L^(-1),具有较高的灵敏度,且具备可循环重复利用的特性。Eu-4L荧光识别芘的作用机理为稳态荧光识别机理。此外,对Eu-4L的荧光识别选择性、竞争能力也进行了详细地讨论。

一例Eu-MOF材料的构筑及对Fe^(3+)与硝基芳香族爆炸物的荧光检测性能

金属阳离子和硝基芳香族爆炸物的大量排放对环境和人体健康造成了严重威胁,对它们的高效检测具有重要的研究意义和挑战性,金属-有机骨架(MOFs)是一类新型的荧光传感检测材料.本文采用溶剂热法合成了一例具有fcu拓扑结构的Eu-MOF材料,[(CH_(3))_(2)NH_(2)]_(2)[Eu_(6)(μ_(3)-OH)_(8)(EDDC)_(6)]·8DMA·3MeOH·6H_(2)O[JLUMOF128,H_(2)EDDC=(E)-4,4′-(乙烯-1,2-取代基)二苯甲酸],并通过单晶X射线衍射、粉末X射线衍射、X射线光电子能谱、红外光谱、元素分析和热重分析对其结构及组成进行了表征.结果表明,由于荧光配体H_(2)EDDC的引入,JLU-MOF128表现出显著的荧光性能,在DMF溶液中对Fe^(3+)、2,4,6-三硝基苯酚(TNP)和2,4-二硝基苯酚(2,4-DNP)具有较好的检测效果,Ksv值分别为2.09×10^(4),8.49×10^(4)和5.75×10^(4)L/mol,检测限分别为5.99,1.51和1.93μmol/L.在金属阳离子和硝基芳香族爆炸物的检测方面,JLU-MOF128是一种理想的多感应荧光传感材料.

用于中子吸收的铪酸铕陶瓷性能研究

近年来,一些具有高熔点、无α粒子辐射优点的新型中子吸收材料被法国和日本等国提出。本研究以摩尔比为1:1的氧化铕和氧化铪混合物为原料,通过陶瓷烧结工艺研制了一种具有萤石稳定相的铪酸铕(Eu_(2)HfO_(5))中子吸收材料。对样品开展了包括熔点、热物性、力学性能等在内的一系列堆外测试。另外还进行了中子剂量达到1×10^(20)cm^(-2)的辐照考验,通过对比辐照前后的抗压强度等性能变化研究该材料的辐照性能。结果表明,所烧结的Eu_(2)HfO_(5)陶瓷中子吸收材料致密度高,物相为单一的萤石结构,熔点超过2 400℃,与理论值符合较好。同时该材料具有较好的亚临界水腐蚀性能。经过中子辐照后材料的密度和外观未发生明显改变,但中子吸收能力略有减小,抗弯强度和抗压强度略有增大。本研究得到了较为全面的堆外性能测试数据,并开展了辐照实验的考验,验证了所研制的Eu_(2)HfO_(5)陶瓷材料具备了预期的优点,为该材料的后续应用积累了基础数据。

基于铕离子-四环素-草甘膦荧光增强体系结合分子印迹固相萃取测定环境样品中草甘膦的残留量

提出了基于铕离子-四环素-草甘膦荧光增强体系结合分子印迹固相萃取测定环境样品中草甘膦残留量的方法。以正硅酸乙酯为溶胶-凝胶功能单体,在pH 1.0的硅溶胶-凝胶体系中制备了草甘膦分子印迹固相萃取膜,用于环境水和土壤样品的前处理。将前处理后的样品溶液与1.5×10^(-2)mol·L^(-1)EuCl_(3)溶液、3.0×10^(-3)mol·L^(-1)四环素溶液和100 mmol·L^(-1)硼酸盐缓冲溶液(pH 10.0)按照一定比例混合,静置反应3 min;以403 nm为激发波长,根据体系在615 nm发射波长处的荧光强度增加值ΔF计算草甘膦的含量。结果表明:在较强碱性条件下,草甘膦的加入使体系在615 nm处的荧光强度显著增强;草甘膦浓度的对数在5.0×10^(-8)~1.5×10^(-4)mol·L^(-1)内与体系ΔF值呈线性关系,检出限(3s/k)为1.0×10^(-8)mol·L^(-1);草铵膦、氨甲基膦酸、常见金属离子以及结构类似的氨基酸等不干扰铕离子-四环素-草甘膦体系的荧光强度,而Fe^(3+)、Hg^(2+)会产生干扰,因此样品前处理过程中加入三乙醇胺进行掩蔽。方法用于实际环境水和土壤样品分析,草甘膦测定值与电化学法测定值基本一致;按照标准加入法对其中一个水样进行回收试验,草甘膦回收率为101%。

NaCa_(2)Mg_(2)(VO_(4))_(3)∶Eu^(3+)颜色可调荧光粉的熔盐法合成及其发光性能研究

以廉价的NaCl为熔盐,采用熔盐法合成了NaCa_(2-x)Mg_(2)(VO_(4))_(3)∶xEu^(3+)(0≤x≤0.10)系列颜色可调荧光粉,系统研究了合成条件、Eu^(3+)掺杂对样品结构及发光性能的影响。结果表明,反应温度为800℃、反应时间为0.5 h、原料与熔盐的质量比为1∶3是合成NaCa_(2)Mg_(2)(VO4)_(3)的适宜反应条件,所得样品为NaCa_(2)Mg_(2)(VO_(4))_(3)纯相,且结晶度高。样品微观形貌随着反应温度的升高由珊瑚状演变为表面光滑的不规则多面体。Eu^(3+)掺杂对NaCa_(2)Mg_(2)(VO_(4))_(3)的晶体结构影响较小,但对其发光性能影响较大。随着Eu^(3+)浓度(x)的增加,VO_(4)^(3-)的特征发射带强度逐渐减弱;而Eu^(3+)的特征发射峰强度先增大后减小,当x=0.06时,达到最大。故通过改变Eu^(3+)浓度,可对样品的发光颜色进行调制,从绿色可调制为黄绿色、黄色、黄白色、橙红色。荧光光谱与荧光寿命分析表明,NaCa_(2)Mg_(2)(VO_(4))_(3)∶Eu^(3+)体系中存在VO43-到Eu^(3+)的能量转移过程,能量转移效率约为23%;热稳定性分析结果表明,当温度从室温(298.15 K)升高到398.15 K时,NaCa_(1.94)Mg_(2)(VO_(4))_(3)∶0.06Eu^(3+)荧光粉在614 nm处的主发射峰强度可保留起始值的68.4%,表现出良好的热稳定性。

时间分辨荧光免疫分析仪的校准方法研究

研究一种适用于时间分辨荧光原理的免疫分析仪校准方法。经过对时间分辨荧光免疫分析仪荧光特性、孵育舱温度、分析项目浓度示值误差,重复性等性能指标的实验和研究,建立该分析仪的校准方法。起草该分析仪的校准规范,提出了仪器的校准项目与技术指标,确定了校准用的仪器设备,设计了完备的校准方案,使时间分辨荧光免疫分析仪的量值准确、可靠、可溯源,为统一相关量值发挥重要的作用。

铕掺杂改善锂离子电池正极材料LiFePO_(4)电化学性能研究

橄榄石结构的LiFePO_(4)正极材料因其多重优势被广泛应用于新能源汽车和储能领域,但其较差的电导率和缓慢的锂离子扩散速率限制了其低温和倍率等性能。元素掺杂被认为是一种改善正极材料倍率、低温等性能的有效策略。采用固相法合成了稀土金属铕掺杂的Li Fe_(1-x)Eu_(x)PO_(4)/C正极材料,并研究了铕掺杂量对Li Fe PO_(4)形貌、结构和电化学性能的影响。结果表明,铕掺杂能够改善Li Fe PO_(4)/C的电化学性能,其中Li Fe_(0.97)Eu_(0.03)PO_(4)/C表现出最佳的倍率、低温和循环性能,其组成的纽扣电池在20C高倍率下放电比容量为95.1 m A·h/g(较Li Fe PO_(4)/C提升57.7%),在低温(-20℃、0.1C)下的放电比容量为81.5 m A·h/g(较Li Fe PO_(4)/C提升73.8%),1C下经200次循环后其容量保持率为96.43%(较Li Fe PO_(4)/C高出2.46%)。X射线衍射分析和扫描电镜分析结果表明,铕的掺入能增大Li Fe PO_(4)的晶胞体积,降低Li和O原子之间的结合能,从而提高锂离子的扩散速率。电化学交流阻抗测试结果表明,Li Fe_(0.97)Eu_(0.03)PO_(4)/C表现出最低的电荷转移电阻和最高的锂离子扩散系数,其锂离子扩散系数比未掺杂的Li Fe PO_(4)/C高出2个数量级,这解释了其出色的倍率、低温和循环性能。

铕-茚三酮纳米粉末的制备及在手印显现中的应用

采用溶胶凝胶法,以稀土Eu^(3+)为中心离子,水合茚三酮为配体,分别按配比1:1、1:2、1:4、1:8制成具有硅胶骨架结构的铕-茚三酮配合物纳米粉末。采用傅立叶红外变换光谱对材料进行了表征。考察了该纳米粉末不同配比、不同客体以及对陈旧手印的适用情况。结果表明,铕-茚三酮纳米粉末红外光谱变化规律符合稀土配合物合成规律,在302 nm~365 nm紫外光的照射下产生红色荧光,该纳米材料适用于常见非渗透性客体及纸张等渗透性客体上皮脂手印及汗潜手印的显现,对陈旧手印已表现出较好显现效果。对比传统粉末手印显现效果,该纳米材料在背景污染、纹线粘连、细节特征显现灵敏度低等问题上具有明显优势。

铕碳点对四环素的特异性识别与降解

以柠檬酸、1.0代聚酰胺胺和氯化铕为原料,采用水热法合成了具有特异性识别四环素比例荧光探针,同时对四环素进行降解。结果表明,Eu^(3+)-碳点(CDs)的量子产率为92%,具有抗干扰特性,可以特异性识别多种抗生素混合物中的四环素。c(四环素)=50 nmol/L~20μmol/L,比例荧光强度和四环素浓度呈现良好线性关系,最低检测限为6 nmol/L。t=120 min,365 nm紫外光催化四环素的降解率为60%,经过5个循环的降解效率一致,具有优异的光催化稳定性。

基于Eu^(3+)-生物质碳量子点探针的比率型荧光传感体系检测盐酸四环素

该文以橙皮为原料制备的碳量子点(CDs)与铕离子(Eu^(3+))构建双发射比率型荧光探针(Eu^(3+)-CDs)并用于抗生素盐酸四环素的检测。在370 nm激发波长下,Eu^(3+)-CDs荧光探针在425 nm处出现较强的蓝色荧光峰,在617 nm处出现较弱的红色荧光峰。随着盐酸四环素浓度的逐渐增大,Eu3+与盐酸四环素螯合形成的配合物增多,在425 nm处的CDs荧光(I_(F425))逐渐减弱,而617 nm处铕配合物的荧光(I_(F617))逐渐增强,可基于荧光强度比I_(F617)/I_(F425)的变化对盐酸四环素进行测定。考察了Eu^(3+)的浓度、pH值和反应时间对探针荧光强度的影响。在最佳条件下,该双发射比率型荧光探针对盐酸四环素具有特异性识别能力,荧光强度比(I_(F617)/I_(F425))与盐酸四环素浓度在10~100µmol/L范围内存在良好的线性关系,相关系数r^(2)=0.9926,检出限为5.09µmol/L。该方法成功用于猪肉中盐酸四环素含量的检测,加标回收率为102%~110%,相对标准偏差为0.20%~2.4%,具有较好的实用性。

一种稀土铕配合物的合成及其发光性能研究

以2,6-吡啶二羧酸(2,6-H 2pdc)、β-苯乙胺(PEA)和稀土离子Eu(Ⅲ)为原料,采用溶剂挥发法在室温下制备了一种新型的Eu(2,6-Hpdc)_(3)(H_(2)O)_(2)(PEA)_(2)晶体。采用单晶X射线衍射、XRD、TGA、荧光光谱等方法对所制备的配合物进行了表征和分析。结果表明晶体数据的模拟衍射图与实验测得的粉末X射线高度吻合,证实合成的样品具有很好的相纯度。热重分析结果表明该配合物具有良好的热稳定性。Eu 3+配合物的荧光光谱表明,配合物具有稳定而强的发光特性。利用该配合物在酸碱蒸汽中的荧光开/关特性,制备了一种具有防伪效果的墨水,表明该类配合物在防伪领域具有潜在的应用前景。

稀土基二聚夹心型杂化材料的电化学性能研究

在本项研究中,采用常规合成方法,通过探索镧系金属铕与多金属氧酸盐之间的桥接作用,成功地合成了一种纯无机的含铕夹心型多酸杂化物。该杂化物经过了全面的表征,包括红外光谱、紫外-可见光谱、热重分析、电化学测试、荧光光谱分析以及X射线晶体学分析,同时对其在固态和溶液状态下的物理化学性质进行了详尽的探讨。本研究重点考察了杂化物的晶体结构、稳定性及其在长时间内的稳定性保持能力。在室温条件下,对固态荧光性质的分析确认了该杂化物的发光特性,这些特性主要归因于铕离子的独特的配位几何构型。此外,电催化测试中,该杂化物对亚硝酸钾的还原反应表现出了显著的催化活性,这一点从亚硝酸钾存在下氧化峰和还原峰电流的明显变化中得到了证实,从而揭示该杂化物在催化应用领域中的潜在研究价值。

官能团化稀土铕配合物的制备及荧光性能

为获得含有反应位点的官能团化稀土配合物,采用低温等压溶剂热法,以稀土Eu3+为中心离子,分别添加脂肪族羧酸类、芳香族羧酸类配体和协同配体1,10-菲罗啉,在乙醇溶液中制备了两种含有功能羟基的官能团化稀土铕配合物,采用元素分析和光谱法等分析稀土配合物的元素组成及结构,比较两种配合物的热稳定性和荧光性能,并探究了不同pH值对配合物荧光强度的影响。结果表明:两种配合物的热稳定性好,起始分解温度均在200℃以上;所制备的配合物在紫外光激发下均可发射较强的特征红光,芳香族羧酸类的官能团化稀土配合物的荧光强度更高,是脂肪族羧酸类稀土配合物的1.5倍,荧光寿命分别达到0.55ms和1.40ms;当酸性溶液pH值从7降至2,脂肪族羧酸类配合物的荧光强度从8.1×10^(5)降至2.6×10^(5),芳香族羧酸类配合物的荧光强度从4.4×10^(6)降至3.4×10^(6)。该研究制备的以羟基为反应位点的官能团化稀土配合物具有高荧光强度和寿命,有望应用于酸性溶液的快速检测。

改性纳米Bi_(2)O_(3)/Eu_(2)O_(3)/EPVC基X射线屏蔽材料的制备及性能研究

针对当前辐射防护产品日益增长的需求,研发出一种新型X射线屏蔽材料。以乙烯基三甲氧基硅烷(A-171)对纳米氧化铋(Bi_(2)O_(3))、纳米氧化铕(Eu_(2)O_(3))进行表面改性,并作为填料填充至PVC糊树脂(EPVC)基体中制备得到改性纳米复合材料Bi_(2)O_(3)/Eu_(2)O_(3)/EPVC(简称为BEP)。采用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)对改性前后的纳米颗粒进行表征。采用模拟计算与实验相结合的方式,通过WinXcom模拟Bi_(2)O_(3)、Eu_(2)O_(3)对X射线的屏蔽能力并计算Bi_(2)O_(3)、Eu_(2)O_(3)的最佳质量配比,通过热重分析、力学性能测试、断面扫描及X射线屏蔽性能测试研究了改性纳米填料含量对BEP性能的影响。结果表明:改性纳米Bi_(2)O_(3)、Eu_(2)O_(3)质量比为1∶1时BEP同时具备对中、低能X射线有较好的屏蔽性能,且填料基体质量比为5∶2,厚度为4mm时能达到同等厚度下最佳的X射线屏蔽效果。实际应用中,填料与EPVC基体的质量比为5∶1时具有最佳拉伸性能。BEP材料环境友好、无生物毒性,可用来替代含铅材料在X射线屏蔽中的部分功能。

基于荧光纳米颗粒的免疫层析技术同步快速检测药食同源药材中的3种真菌毒素

该研究建立了一种基于铕纳米粒子(Europium Nanoparticles,EuNPs)的超灵敏侧向流动免疫层析(Lateral Flow Immunochromatography,LFIC)方法,用于药食同源药材中黄曲霉毒素B1(Aflatoxin B1,AFB1)、玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEN)和赭曲霉毒素A(Ochratoxin A,OTA)的同步快速检测。通过优化人工抗原包被质量浓度、人工抗原划膜位置、羊抗鼠IgG包被质量浓度、缓冲液pH值和免疫反应时间等关键因素,在简单的样品前处理步骤后,能够实现单个待测样品中3种目标真菌毒素的超灵敏联合检测。结果显示,该方法特异性良好,灵敏度高,AFB1、ZEN和OTA标准品的肉眼检测限分别为0.5、4.0、2.0 ng/mL,线性范围(IC10~IC90)分别为0.03~4.61、0.12~8.47、0.09~8.26 ng/mL。该方法用于人参、黄芪和当归中真菌毒素的测定,样品平均添加回收率为90.02%~109.39%,相对标准偏差(RSD)小于8.50%,实际样品检测结果与高效液相色谱法符合率达100%。因此,该研究构建的EuNPs-LFIC方法适用于药食同源药材中的AFB1、ZEN与OTA等真菌毒素的现场快速监测。

基于CdTe量子点荧光探针对稀土元素铕的快速检测

铕(Eu)作为地球储备较少的稀土元素之一,在很多领域都有重要作用。本文通过一锅法合成了巯基乙酸修饰的CdTe量子点作为荧光探针,并基于稀土元素铕离子对于荧光探针的特异性猝灭作用,建立了水环境中对稀土元素铕离子的快速检测。在最佳条件下,在49.97nmol·L^(-1)~1088.03nmol·L^(-1)的浓度的范围内,CdTe荧光探针猝灭强度与Eu^(3+)浓度呈现良好的线性关系,检出限为36.47nmol·L^(-1),相关系数为0.9992。该方法对水环境中Eu^(3+)检测中回收率为108.2%~112.4%,具有响应速度快、简单、特异性强、灵敏度高等突出优点。

荧光免疫层析法同时快速检测畜禽肉制品中3种硝基呋喃类抗生素

目的建立荧光免疫层析法同时快速检测肉制品中硝基呋喃类(nitrofuran,NF)抗生素及其代谢物的方法。方法建立了一种基于铕纳米粒子(europium nanoparticles,EuNPs)的多重侧流免疫层析方法(multiple lateral flow immunoassay,mLFIA),用于5-甲基吗啉-3-氨基-2-唑烷基酮-2-硝基苯甲醛(3-amino-5-morpholinomethyl-2-oxazoli-dinone,NPAMOZ)、3-氨基-2-唑烷基酮-2-硝基苯甲醛(3-amino-2-oxazolidinone,NPAOZ)和呋喃苯烯酸钠(sodium nifurstylenate,NFS)的同时检测。结果NPAOZ、NPAMOZ和NFS的检出限(limitofdetection,LOD)分别为0.012、0.021和0.034ng/mL,平均回收率分别为97.83%~116.83%、96.35%~112.56%和97.45%~104.94%。实际样品检测中,EuNPs-mLFIA的检测结果与高效液相色谱-串联质谱法高度一致。结论本研究建立的EuNPs-mLFIA方法具有良好的灵敏度和稳定性,为多种NF抗生素的现场快速检测提供了新思路。