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稀土上转换发光材料 典型纳米材料之 背景介绍 制备方法 测试与表征方法 应用举例 发展趋势 主要内容 稀土上转换发光背景介绍 什么是上转换发光材料 上转换发光 即 反 斯托克斯发光 Anti Stokes 由斯托克斯定律而来 斯托克斯定律认为材料只能受到高能量的光激发 发出低能量的光 换句话说 就是波长短的频率高的激发出波长长的频率低的光 比如紫外线激发发出可见光 或者蓝光激发出黄色光 或者可见光激发出红外线 但是后来人们发现 其实有些材料可以实现与上述定律正好相反的发光效果 于是我们称其为反斯托克斯发光 又称上转换发光 分类 根据基质材料可分为5类 包括氟化物 氧化物 氟氧化物 卤化物和含硫化合物 其中就上转换发光效率而言 一般认为氯化物 氟化物 氧化物 这是单纯从材料的声子能量方面来考虑的 这个顺序恰与材料的结构稳定性顺序相反 NaYF4是目前上转换发光效率最高的基质材料 可以把上转换过程归结为三种形式 激发态吸收 能量传递及光子雪崩 机理 上转换材料BaF2 Yb3 Er3 的合成 a 水热法所制备样品的SEM图 b 溶剂热热法所制备样品的SEM图 电光源照明大屏幕显示器材料夜明材料电视显色材料X射线荧光粉与闪烁体等 生物成像防伪技术红外探测显示技术 上转换发光材料的应用 上转换发光材料的应用 一 激光扫描上转换发光显微成像 laserscanningup conversionluminescencemicroscopy LSUCLM 技术 LSUCLM技术的光路图 UCNPs 稀土上转换发光纳米材料 上转换发光材料的应用 一 灵敏性 以UCNPs为探针的LSUCLM成像方法 能够完全消除来自内源性荧光物质和同时标记的荧光染料的背景干扰 对所要成像的对象具有高灵敏度 上转换发光材料的应用 一 LSUCLM和普通共聚焦荧光显微镜成像的光漂白情况比较 LSUCLM的光漂白非常低 DiI 红色DAPI 蓝色UCNPs 绿色 上转换发光材料的应用 一 基于上转换发光的活体成像技术 上转换发光材料的应用 一 上转化纳米材料料在肿瘤靶向成像中的应用 上转换发光材料的应用 二 掺有稀土元素的红外上转换材料配制成无色的油墨 防伪技术 发展趋势 目前 上转换理论日趋完善 新产品层出不穷 随着节能环保成为发展主流 稀土材料越来越受到重视 如果能对稀土离子的电荷迁移带做充分研究 利用它对激发光能量的宽带吸收和对稀土激活离子的能量传递 提高发光效率 将带来巨大的发展前景寻求新的发光机制更
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