白光LED用红色荧光粉α-Gd_2(MoO_4)_3∶Eu的制备及其发光性能研究

以Gd2O3,MoO3,Eu2O3为原料,采用传统的高温固相反应方法制备了一种新的白光LED用红色荧光粉材料α相Gd2(MoO4)3∶Eu。利用XRD,SEM,激发和发射光谱对其进行了研究。分析了助熔剂和激活剂对样品的晶体结构,表面形貌和发光性能的影响。结果表明这种荧光粉可以被近紫外光(395nm)和蓝光(465nm)有效激发,发射峰值位于613nm(Eu3+离子的5D0→7F2跃迁)的红光,激发波长与目前广泛使用的蓝光和紫外光LED芯片相符合。因此,三价Eu离子激活的α相Gd2(MoO4)3是一种可能应用在白光LED上的红色荧光粉材料。

钒磷酸钇铕PDP用荧光粉的合成及其发光特性研究

采用共沉淀法成功合成了Y(P,V)O4:Eu3+荧光粉,并利用SEM、变温紫外激光激发及真空紫外激 发下的发射光谱对所合成粉体的表面形貌及发光性能进行了表征。试验结果表明,与高温固相合成法相比, 共沉淀法合成的Y(P,V)O4:Eu3+荧光粉的颗粒形貌好,发光强度明显提高;在325 nm激光激发下,低温时 存在基质VO43-的蓝色宽带发射,随着温度升高,VO43-吸收的激发能量逐渐传递给Eu3+,使其发光逐渐增 强,当温度高于临界点时,Eu3+发射出现温度猝灭;Y(P,V)O4:Eu3+荧光粉发射主峰位于619 nm,色纯度 好,且发光亮度与彩色PDP用商品红粉(Y,Gd)BO3:Eu3+相当。

荧光光谱成像在生物芯片蛋白量化分析中的应用研究

采用荧光光谱成像并结合椭圆偏振技术研究了3-氨基3-乙氧基硅烷(APTES)修饰及其与戊二醛(APTES-Glu)共同修饰的两种不同表面上固定的羊抗人抗体活性和数量及其荧光免疫结合。研究结果表明:应用荧光光谱成像在APTES-Glu表面上检测到的FITC标记人血清蛋白分子的数量为APTES表面结合的2.8倍,而应用椭圆偏振技术在前者表面上检测到的FITC标记人血清蛋白分子的数量为后者表面上的2.2倍。这个结果说明:在荧光免疫检测中,荧光光谱成像完全可用于分析不同表面固定蛋白的免疫活性和半定量的检测。

钒硼酸钇铕荧光粉的真空紫外光谱特性研究

采用高温固相法合成了YBxV1-xO4-x∶Eu3+荧光粉,利用XRD变温发射光谱以及真空紫外激发的光谱对其进行研究。结果表明,在147nm的真空紫外光激发下,荧光粉的发射主峰位于619nm,与(Y,Gd)BO3∶Eu3+相比,色纯度较好,发光亮度达86%,是彩色PDP用红色荧光粉的候选材料。

硅包覆上转换纳米晶制备和表征及生物特异性标记研究

以NaYF_4为代表的上转换纳米晶作为细胞及组织标记的研究越来越热。但易团聚,水溶性、生物兼容性差,没有与生物偶联官能团等缺点限制了其应用,因而表面修饰显得尤为重要。作者通过水热和共沉淀相结合方法,制备了NaYF_4:Yb^(3+),Er^(3+)上转换纳米晶,并对其包覆二氧化硅壳层。SEM表征硅包覆前后分别为25和250 nm的单分散粒子,说明硅已成功地包覆于纳米晶表面。980 nm激光照射下,样品的PBS胶体溶液呈可视上转换绿光。上转换荧光光谱和寿命均表明二氧化硅壳层对其发光性质影响很小。圆二色谱说明蛋白分子通过戊二醛与纳米晶偶联前后的二级结构基本不变。基于硅片上的抗原抗体荧光免疫识别试验进一步验证了偶联蛋白分子的特异性,表明该上转换纳米晶适合于生物标记。

共价嫁接Ru(Ⅱ)配合物杂化材料的制备及氧气传感性能研究

利用十六烷基三甲基溴化铵制备了一种具有MSU型蠕虫状孔道结构,同时共价嫁接了Ru(Ⅱ)配合物的介孔杂化功能材料,并研究了其氧气传感性能.双功能有机改性硅酸酯Bpy-S i不仅是配合物Ru(bpy)2C l2.2H2O的一个配体,而且通过与正硅酸乙酯的水解和共聚反应,把Ru(bpy)2(bpy-S i)C l2配合物通过S i—C共价键嫁接到二氧化硅的骨架上.研究结果表明,Ru(Ⅱ)分子在杂化材料中的发光受氧气猝灭明显,而且具有较快的响应时间,所得材料具有作为性能优良的氧气传感材料研究的潜质.由于介孔材料的独特孔道结构有利于氧气在载体中的扩散,介孔样品表现出比无定形样品更高的灵敏度.

Au标蛋白自组装表面增强拉曼光谱的研究

采用免疫Au标技术,用尺寸大约在13 nm的Au胶体颗粒标记了人血清蛋白(Human IgG),然后将Au标蛋白复合体固定在通过三氨基三乙氧基硅烷和戊二醛自组装单膜的Si片上。这种方法在基底表面上不仅牢固地固定了单层Au纳米颗粒标记的蛋白分子复合体而且提高了复合体的表面覆盖度,保持了生物分子的结构。利用原子力显微镜(AFM)观察了Au标蛋白的自组装表面。实验结果表明Au标蛋白在Si片表面聚积形成一定的Au标蛋白分子的复合体"岛状"单层,并且在这些岛状单层上获得了很明显的标记蛋白的表面增强拉曼散射(SERS)信号。文章在Si表面自组装了Au标蛋白分子,获得了较好的蛋白分子的SERS信号,提供了一种研究蛋白分子的SERS活性基底。

共沉淀法合成的（Y，Gd）BxV1-xO4-x：Eu荧光粉的光谱特性研究

采用共沉淀反应软化学法合成了体色洁白的（Y，Gd）BxV1-xO4-x：Eu^3＋荧光粉。在147nm真空紫外线的激发下，（Y，Gd）BxV1-xO4-x：Eu^3＋荧光粉的发射主峰位于619nm，红色色纯度优于PDP用商品（Y，Gd）BxV1-xO4-x：Eu^3＋荧光粉，但其相对发光亮度只有商品粉的90％，是一种有前途的PDP用和荧光灯用的红色荧光粉。

液芯光纤共振拉曼光谱法检测水中生物分子研究

拉曼光谱是研究水中生物分子重要的有效方法之一,然而由于拉曼散射截面小,特别是水分子的电子激发态能级高,因此水中生物分子的拉曼光谱测量甚为困难。将液芯光纤技术和共振拉曼技术结合起来,可大幅度提高拉曼光谱强度。实验中用可以获得最大的共振拉曼光谱强度的514.5nmAr+离子激光激发,分别用石英和Teflon液芯光纤对水中β-胡萝卜素生物分子进行了痕量检测研究。结果表明应用石英液芯光纤和Teflon液芯光纤可分别检测浓度为10-7～10-9mol.L-1和10-9～10-10mol.L-1的β-胡萝卜素。

静电纺丝纳米ZrO_2:Ti纤维的制备与发光性质的研究

通过静电纺丝和高温煅烧相结合的方法制备了一维钛掺杂氧化锆的纳米纤维。复合纤维在1 000℃煅烧后,由于模板剂、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)在高温下的分解,纤维直径大大减小,扫描电镜观察最终得到直径100 nm左右的单斜相纤维。利用稳态光谱和时间分辨光谱技术室温下研究了纤维的光致发光性质。结果表明发射主峰在467 nm的宽带,在350 nm处有一个小肩峰。两种不同的发光行为可以通过ZrO2∶Ti纳米纤维中存在的两种情况的氧空穴作为电子俘获中心来解释。一种由电荷补偿产生的氧空位,俘获电子,产生467 nm处Ti参与的发光现象。另外一种ZrO2表面缺陷导致的氧空穴,对应于350 nm的发光现象,没有发现长余辉现象。测得的激发态寿命短于体材料而长于普通的纳米晶,可能是由于一维纳米结构的独特性质导致的。

稀土钒磷酸盐荧光粉的共沉淀法合成及光致发光

以稀土、钒的氯化物为原料,以氨水、双氧水和磷酸氢二铵溶液作复合沉淀剂,采用共沉淀工艺合成了YP1-xVxO4∶RE3+(RE=Sm,Eu,Dy,Tm,Er)荧光粉。利用XRD,SEM,紫外以及真空紫外激发下的发射光谱对其进行表征,并探讨其实际应用的可能性。结果表明,共沉淀法合成的稀土钒磷酸盐荧光粉颗粒形貌规则、均一;YP0.2V0.8O4∶Eu3+荧光粉发射主峰位于619.5nm,是现有PDP商品(Y,Gd)BO3∶Eu3+荧光粉的良好替代品;发射橙红光的YP0.4V0.6O4∶Sm3+荧光粉是价格低廉的稀土三基色灯用Y2O3∶Eu3+红粉的替代品;Dy3+,Tm3+共掺杂YP0.4V0.6O4可直接得到发白光的二基色灯用荧光粉。

Eu^(3+)掺杂铌硅玻璃的微观局域环境特性

研究了Eu3+掺杂铌硅玻璃的5D0发射光谱,其激发谱中7F0 5D2声子边带,荧光窄化谱及5D0能级寿命。并由此计算了强度参数与晶场参数。结果显示5D0 7F2 5D0 7F1发光强度之比与强度参数Ω2随着Nb2O5浓度的增加而增大,表明材料对称性降低,Eu-O键强增加,共价性增强。晶场参数B20随着Nb2O5的浓度增加而减小,同样表明Eu-O键的距离减小,键强增加。随着Nb2O5的浓度增加,电 声子耦合增强,5D0能级的无辐射过程加快,寿命变短。

ZnO荧光粉中的紫外发射和绿色发射之间的关系(英文)

通过在低氧分压和真空中热处理ZnO粉末,获得了ZnO荧光粉．ZnO荧光粉有两个发射谱带,分别位于380 nm(紫外)和510 nm(绿色)．紫外谱带对应于ZnO中的激子发射,是一个单中心发光过程;绿色谱带是一个复合发光过程,与ZnO中的本征缺陷相关,如氧空位、锌空位等．实验表明,高密度的激发条件有利于紫外发射,而低氧分压下的热处理有利于提高绿色发射谱带的强度．研究结果还表明,与紫外发射相联系的激子可向与本征缺陷相联系的绿色发光中心传递能量,这种传递可能是通过激子扩散实现的．

CdSe/ZnSe量子点在油水两相体系下的聚合物包覆相转移及其光谱表征

采用油水两相溶液体系,借助于双亲聚合物包覆实现了CdSe/ZnSe核壳结构量子点自油相到水相的相转移。油水两相中的聚合物包覆与已经报道的均相溶液中聚合物包覆量子点的方法不同,包覆过程在油水两相界面处完成,有效地减少了聚合物缠绕引起的量子点团聚,实现了聚合物对量子点的无团聚单分散包覆。透射电镜和激光粒度分析仪对聚合物包覆量子点的表征结果表明获得的水溶性量子点具有良好的分散性,均一的水力尺寸。吸收和发射光谱表明聚合物包覆过程对量子点的发射峰位和峰型没有引起明显的改变,维持了较高的量子产率。通过荧光微区成像技术成功实现了对人IgG蛋白的特异性检测,证实这种方法获得的聚合物包覆量子点具有较好的与生物分子偶联的功能化基团,适合于生物学标记应用。

NaYF_4:Yb^(3+),Er^(3+)上转换发光纳米晶在三元混合溶剂体系中的配体交换修饰及发光性质

选用2-胺乙基膦酸双官能团小分子作为配体交换剂,采用氯仿/乙醇/水三元混合溶剂体系下的配体交换修饰方法,解决了疏水纳米晶与亲水配体的有效接触反应问题,实现了上转换纳米晶的水溶性以及表面胺基功能化修饰.通过傅里叶变转换红外光谱和热重分析证实了表面配体分子的替换.透射电子显微镜和激光粒度分析结果显示,所得水溶性纳米晶具有粒径均一,水力直径小和分散稳定的特点.样品的发射光谱结果表明,配体交换过程对纳米晶的发光无明显影响,保持了良好的发光性能.通过荧光共聚焦成像技术实现了胺基修饰上转换发光纳米晶对HeLa细胞的光学成像,证实所得纳米晶适合于潜在的生物学应用.

基于双包层光纤光栅的掺镱双包层光纤激光器

通过求解速率方程,得到了掺镱双包层光纤激光器输出光功率和泵浦阈值功率表达式,分析了腔镜反射率、光纤长度对激光器阈值功率和输出激光功率的影响。采用相位掩模法在双包层光纤上直接写入光纤布拉格光栅,以此作为光纤激光器后腔镜,研制了稳定输出的掺镱双包层光纤激光器。试验得到了波长1 083.25 nm,线宽0.112 nm,最高输出功率1.07 W的稳定激光输出,泵浦阈值173 mW。

NaYF_4:Er^(3+),Yb^(3+)UCNPs为供体的均相荧光分析

在基于荧光共振能量传递(FRET)的均相分析中,小尺寸的上转换发光纳米晶(UCNPs)用作供体被认为有很大的优势。通过配体交换的方式制备了大小约12nm、表面带有氨基的水溶性NaYF4∶Er3+,Yb3+UCNPs。傅里叶变换红外光谱证明配体交换成功;扫描电镜表明UCNPs的形貌和尺寸没有改变;圆二色光谱表征亲合素偶联UCNPs前后二级结构变化较小。以亲合素化的NaYF4∶Er3+,Yb3+UCNPs为供体;受体为生物素标记的藻红蛋白。通过亲合素—生物素系统拉近供体和受体,引发共振能量传递。当体系中加入自由的生物素分子,它们竞争地与UCNPs表面的亲合素结合,抑制能量传递过程,从而荧光光谱发生变化。根据这种光谱变化与加入生物素量之间的关系,对其进行定量检测,获得了纳摩尔级的检测限。

自制宽带光源及其在光纤光栅制作中的应用

在光纤光栅制作过程中,宽带光源经常被应用于在线监测光纤光栅的反射率,以便适时有效地控制生成的光栅的透射率的高低程度。利用中心波长为971nm的半导体激光器抽运一段Yb3+掺杂双包层光纤,制作出了一个宽带超荧光光源,该光源在最大功率输出时谱宽达到了75nm,并在1085nm附近10nm范围内荧光谱的输出功率高,有较好的光谱平坦性。还利用该宽带光源作为光纤光栅制作的监控光源,制作出了单模和多模光纤布喇格光栅,取得了令人满意的实验结果。结果表明,该宽带光源完全可以适应监控光纤光栅制作的需要。

图形化的衬底电极改善碳纳米管的场发射特性

用电泳法将碳纳米管分别淀积到图形的和平面的ITO(铟锡氧化物)电极上作为场发射阴极并比较性的研究了它们的场发射特性。实验结果显示,相对于平面的衬底电极,斑条的ITO电极能够有效的改善碳纳米管的场发射特性。通过电场的数值计算,场发射特性的改善起源于斑条的ITO电极自身的表面电场增强引起了碳纳米管表面电场的两级放大。采用图形化衬底电极去制备碳纳米管阴极是改善碳纳米管场发射特性的一个简单、有效途径。

基于近红外上转换荧光共振能量传递体系的均相免疫分析

在上转换纳米晶(UCNPs)为供体的荧光共振能量传递(FRET)生物均相检测体系中,弱的供体光强度使FRET信号难于检测,同时还有来自生物基质的自发荧光干扰。这使得UCNPs不产生背景荧光和散射光的优点不能够充分地体现。针对这个问题,作者利用在800nm处有强近红外光的NaYF4:Yb3+,Tm3+UCNPs作为供体,在784nm处有表面等离子共振吸收带的金纳米粒子(GNPs)作为受体构建了新型的FRET体系。UCNPs偶联抗体(goat antihumanIgG)及GNPs偶联抗原(humanIgG),在抗原抗体免疫亲和作用下两者距离靠近;UCNPs荧光光谱和GNPs吸收光谱有效交叠,使FRET发生。当体系中加入单纯humanIgG,竞争性地争夺与goatantihumanIgG结合位点,破坏FRET构建,供体近红外光增强。根据此对应关系,确定humanIgG检测限为5μg·mL-1。这种方法可适用于更广泛的荧光分析。