CeO2:Yb,Ho上转换纳米材料的制备和单色红光发射的调节任务书

 2021-11-21 16:15:51

1. 毕业设计(论文)主要内容:

稀土掺杂的上转换发光材料,由于具有大的反斯托克斯位移,长的发光寿命,以及良好的物理化学稳定性等诸多优异特性,在显示、防伪以及生物医学等领域表现出巨大的应用前景。由于三价稀土离子具有丰富的阶梯状 f 电子能级,使得上转换发光过程中存在多种的能量传递模式和跃迁过程,其光谱范围可以从紫外区延伸到近红外区,通过选择性地布居或猝灭某些特定的激发态能级,可以实现上转换发光颜色和强度的精确调控。由于具有毒性低、稳定性强、发光强度高等优点,稀土掺杂的上转换纳米颗粒在生物成像生物检测以及生物标记等方面有着很大的应用潜力。上转材料一般由基质、激活剂和敏化剂组成,基质材料的振动大小即声子能量,与激活剂离子和敏化剂离子的之间的能量传递有着密切的联系。稳定的结构、小的声子能量意味着激活剂和敏化剂之间更高效的能量传递和更少的非辐射弛豫,对于所需要的特定颜色的发光有着至关重要的意义。

CeO2理化性能稳定、声子能量较低,是重要的稀土氧化物上转换材料。同时Ce3 的存在可以增加激活剂Ho3 离子的红绿发射比,这是由于Ho3 5S25F4绿色发射态和5F5红发射中间态的辐射跃迁竞争所致。有研究表明,掺杂Ce3 离子可以使Ho3 的红绿发射比由0.11提高到32。由于生物组织对于除生物光学窗口(800~1100nm)之外的光具有强烈的吸收,导致上转换材料的发射光穿透深度大大降低,不利于体内荧光标记和生物成像。解决这一问题最好的方法就是使得发射光的波长处在生物光学窗口之内,而掺杂Ce3 的Yb,Ho体系刚好可以解决这一难题。

2. 毕业设计(论文)主要任务及要求

1. 查阅不少于15篇相关文献资料,其中近5年英文文献不少于3篇,了解国内外相关研究概况和发展趋势,了解选题对社会、健康、安全、成本以及环境等的影响,完成开题报告;

2.完成不少于5000字的英文文献翻译;

3. 通过控制反应溶剂配比、反应温度和反应时间对CeO2:Yb,Ho纳米晶颗粒进行晶相、形貌和尺寸的调控;

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3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。

明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。

确定技术方案,并完成开题报告。

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4. 主要参考文献

参考文献

1、赵小奇. 稀土掺杂氧化物上转换微/纳米晶的可控合成及光谱调控[D].

2、Ce3 dopants-induced spectralconversion from green to red in the Yb/Ho: NaLuF4 self-crystallizednano-glass-ceramics[J]. Journal of Alloys and Compounds, 2016, 654:151-156.

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