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《雙模式長余輝發(fā)光材料的設(shè)計合成.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、Design,PreparationandPropertiesofPhosphorescentMaterialswithDualModelNIRLongPersistentPhosphorescenceADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：WuYilingSupervisor：Prof.QiuJianrongSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China摘要長余輝材料有著獨特的光學(xué)性質(zhì)，在裝飾裝潢、應(yīng)急顯示、光催化、生物活體成像等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。其中長余輝材料獨特的延遲發(fā)
2、光效應(yīng)，使其在生物活體成像上具有突出的優(yōu)勢，成為具有潛力的生物熒光標記物之一。近幾年來關(guān)于長余輝標記物化學(xué)組成、合成方法、表征手段的研究已經(jīng)取得了很大進展，然而在功能化應(yīng)用過程中，依然面臨著一些問題：(1)發(fā)光強度隨著時間延長衰減且難以二次激發(fā)，不能實現(xiàn)長時間觀測；(2)目前對長余輝材料的生物應(yīng)用的研究主要停留在生物成像上，其功能單一，因此發(fā)展多功能長余輝材料，實現(xiàn)檢測+監(jiān)控+跟蹤+治療等集成應(yīng)用的研究勢在必行。針對以上兩個問題，本論文提出了合成雙模式(多功能)長余輝材料。通過選擇性能優(yōu)異的長余輝基質(zhì)材料，然后再添加適當?shù)碾x子實現(xiàn)長余輝材料功能和模式的拓展。本論文制備的長余輝材料操作方法簡單
3、，能有效地解決長余輝材料發(fā)光強度隨著時間衰減帶來的問題，實現(xiàn)多功能化。本文的主要研究內(nèi)容和成果如下：1.設(shè)計并合成了既有近紅外長余輝發(fā)光(730nm)又有近紅外到近紅外的上轉(zhuǎn)換熒光4+3+3+(980→800nm)的雙模式長余輝材料LaAlO3:Mn,Tm,Yb。730nm的長余輝是源于4+24Mn離子的E→A2躍遷，及其零聲子線的聲子邊帶振動。980→800nm的上轉(zhuǎn)換熒光3+33是源于Tm離子的H4→H6躍遷，其發(fā)光強度可通過功率來調(diào)控，隨著功率的增大先4+增強，后減弱，強度最大值時激光的功率為600mW。在摻Mn的LaAlO3長余輝材料3+3+共摻Tm離子和Yb離子會增加深缺陷，使得長
4、余輝衰減速率減緩，提高長余輝性能。2.設(shè)計并合成了既有近紅外長余輝發(fā)光(700nm)又有近紅外到近紅外的斯托克斯下3+3+轉(zhuǎn)移熒光(808→1064nm)的雙模式長余輝材料La3Ga5GeO14:Cr,Nd。700nm的長余3+24輝發(fā)光源于位于八面體的Cr離子的E→A2的躍遷。808→1064nm的下轉(zhuǎn)移熒光是3+44源于Nd離子的F3/2→I11/2躍遷，該種熒光發(fā)射有很強的穩(wěn)定性和可重復(fù)性。采用808nm激光為激發(fā)光源能有效減輕生物組織中水對激光能量的吸收，熱效應(yīng)小，對組3+織器官的損傷小。且Nd離子的摻雜會引進新的缺陷，提高樣品的長余輝性能。3.設(shè)計并合成了既有近紅外長余輝發(fā)光(70
5、0nm)、又有磁性，還有光熱效應(yīng)的多模3+3+3+3+式長余輝材料Zn3Ga2SnO8:Cr,Gd,Nd。700nm的長余輝發(fā)光源于Cr離子的243+3+E→A2的躍遷。磁性是源于Gd離子的7個未成對電子。光熱效應(yīng)是由于Nd離子能I3+吸收激808nm激光能量并轉(zhuǎn)化成熱量，使樣品溫度升高，測試表明，摻雜了Nd離子的樣品在激光輻照下升溫幅度比未摻雜樣品更為明顯。本論文提出的合成雙模式長余輝材料為解決長余輝材料發(fā)光強度隨著時間延長衰減的不足提供了新思路，使得深組織、高分辨率、高信噪比的細胞、組織乃至于其他復(fù)雜系統(tǒng)的生物成像成為可能。本論文提出的合成多功能長余輝材料將成像和治療結(jié)為一體，為高分辨率
6、成像、低副作用的可視化癌癥治療提供新的可能，在生物應(yīng)用上有很大的前景。關(guān)鍵詞：長余輝；雙模式；上轉(zhuǎn)換；光熱療；生物成像IIAbstractDuetotheuniquemechanismofphotoelectronstorageandrelease,longpersistentphosphors(LPPs)playapivotalroleindailylife,andareasofphotochemistry,photonicsandmaterialsscienceetc.LPPshavebeenconsideredtobethemostprominentcandidatesfortheap
7、plicationsininvivobio-imaging,sincetheiremissionlifetimeissufficientlylongtopermitlatetime-gatedimaging.Inrecentyears,thechemicalcompositions,syntheticmethodsandcharacterizationsoftheLPPshaveachievedgreatde
