摘要：稀土发光水凝胶兼具经典镧系发光材料的荧光特性和高分子水凝胶的柔韧性,其在传感检测、信息防伪、柔性显示和仿生驱动等领域展现出巨大的应用前景。然而,稀土发光水凝胶主要由柔软的高分子链构成,表现出较差的力学性能和可加工性,严重限制了其实际应用。通过有机-无机杂化策略设计并制备了一种断裂强度达60 Kpa,同时超过1766%超拉伸性的稀土杂化发光水凝胶。研究发现,氨基黏土上原位生成的稀土配合物Ln-TPA@NH2-clay复合物可以保证其在水性条件下分散,并且保持荧光发射;水凝胶优异的力学性能源于其独特的网络结构,利用氨基黏土与聚合物链之间的交联相互作用(黏土周围的聚合物链缠结或固定),不仅可以保证水凝胶的完整性,而且它们之间的非共价交联相互作用有效耗散能量,极大地改善了水凝胶的力学性能。此外,通过简单地改变稀土离子Eu、Tb的比例,实现了可调发光特性的多彩发光水凝胶。该研究为超拉伸发光水凝胶的设计提供了新的见解,并有望启发未来多功能发光软材料的发展。

摘要：时间分辨荧光生物标记作为一种灵敏的非放射性标记技术,在科研及医疗机构已获得广泛应用。传统的时间分辨荧光标记以稀土螯合物作为分子探针,存在着光化学稳定性差、长期生物毒性以及价格昂贵等缺点。稀土掺杂无机纳米晶因其优异的光化学与光物理性能,是目前普遍看好且有望成为替代稀土螯合物的新一代时间分辨纳米荧光探针。利用稀土纳米探针的长寿命发光,结合时间分辨探测技术,可以有效抑制短寿命的背景荧光干扰,显著提高生物检测的灵敏度和信噪比。本文系统地介绍了稀土掺杂无机纳米晶独特的发光性能及其作为时间分辨纳米荧光探针在疾病标志物体外检测方面的最新研究进展,并对该领域的未来发展方向和趋势进行了深入探讨。

摘要：生物体温度检测在疾病的诊断和治疗以及生物学机制研究中具有重要的意义。体内温度检测的现有方法和技术仍然存在着检测不直观、组织深度小或者侵入性较高的问题。发光纳米温度探针是一种新兴的测温技术,近红外比率型发光温度探针具备测温速度快,可视化以及空间精度高的优势。然而由于检测波长的差异,测温的准确性会受到组织吸收散射的干扰。本研究通过稀土发光纳米复合材料,构建了一种镱、铒离子共掺杂的双激发同波长发射的稀土发光纳米温度探针。以铒离子作为发光中心,在808 nm和980 nm激发下产生同一种位于近红外第二窗口的1550 nm发射,作为比率测温探针的工作波长和参比波长,避免了波长差异造成的生物组织消光系数的误差,有望实现更高测温准确度。研究结果表明,所设计的双激发同波长稀土发光纳米探针具有均一的粒径和形貌,较强的发射强度以及良好生物相容性,1550 nm的发射强度比率能够在10℃~90℃范围实现温度检测。进一步的活体成像结果验证了纳米探针的高空间分辨的成像效果。本研究将为生物体内温度检测提供一种新的思路。

摘要：基于分子结构设计理论,设计并合成了一种结构新颖的吡啶羧酸类荧光配体甲基丙烯酸-2-(6-脲基吡啶羧酸)-乙酯(UPA).采用自由基聚合法,以UPA和磺酸甜菜碱型两性离子3-[(3-丙烯酰丙基)二甲胺基]丙基-1-磺酸内盐(DMA)为单体,无机黏土为物理交联剂,通过光固化将荧光配体引入水凝胶结构中,再经过Eu3+或Tb3+配位后,在水凝胶中形成镧系配合物,构筑了机械强度高、自修复速度快、刺激响应性多(温度、 pH、离子强度等)且发光效率高的新型智能稀土杂化水凝胶材料,解决了稀土发光材料在水相中稳定性差、易荧光猝灭以及传统水凝胶力学性能差、功能性单一等问题,为信息防伪、生物成像及荧光标记等领域材料的制备提供了新思路.

摘要：基于结构单元共取代的方案,通过Zr^(4+)-V^(5+)离子对部分取代Sc_(2)Mo_(3)O_(12)中的Sc^(3+)-Mo^(6+)单元,采用水热法制备出Yb^(3+)/Er^(3+)掺杂的新型钼酸盐氧化物Zr_(0.3)Sc_(1.7)Mo_(2.7)V_(0.3)O_(12)。通过X射线衍射表征结合精修计算,详细分析了取代前后样品的晶体结构和晶胞参数;在980 nm激光激发下,结构单元共取代后样品发射出强烈的上转换绿光,来源于Er^(3+)离子的^(2)H_(11/2)→^(4)I_(15/2)以及^(4)S_(3/2)→^(4)I_(15/2)跃迁,其发光强度提高了120倍左右;通过发光强度与能量密度的关系分析了Yb^(3+)-Er^(3+)离子间上转换发光机制和能量传递过程;基于Er^(3+)热耦合能级的荧光强度比技术,发现阳离子取代后样品的测温灵敏度提高了3倍左右,在533 K时获得了高达0.01525 K^(-1)的最大绝对灵敏度。

摘要：基于稀土Tb^(3+)优异的绿色荧光性质及多酸PMo_(12)O_(40)^(3-)可逆的变色性质设计了Tb^(3+)@PMo_(12)O_(40)^(3-)混合溶液对维生素C定量检测的紫外-可见/荧光探针.将不同浓度的维生素C加入到Tb^(3+)@PMo_(12)O_(40)^(3-)溶液中,在864nm处的吸光度随维生素C的浓度的增加呈线性降低,在546nm处的荧光强度随维生素C的浓度的增加呈对数降低;分别以864nm处的吸光度、546nm处的荧光强度的对数对维生素C的浓度做图,得到维生素C检测的线性方程,检出限分别为0.041 4,0.036 3μmol/L.

摘要：上转换发光材料以其窄的发光谱带、发光带的可调性、优异的物理化学稳定性等特点,在生物成像和温度传感方面具有独特的优势.钼酸盐作为一种很典型的上转换发光基质,具有良好的化学稳定性、较高的量子产率以及独特的四方相结构,使其具备了作为高效上转换发光材料的条件.采用溶胶-凝胶法成功地合成了Y_(2)Mo_(4)O_(15):Ho^(3+)/Yb^(3+)纳米颗粒.以Ho^(3+)离子为激活剂,Yb^(3+)离子为敏化剂,探究了Y_(2)Mo_(4)O_(15)基质的上转换发光以及其在温度传感性能.在980 nm近红外的激发下,实现了Y_(2)Mo_(4)O_(15)基质的红色上转换发光,显示出Ho^(3+)的特征发射.Y_(2)Mo_(4)O_(15)基质在温度298~498 K范围内,其光谱发射与温度变化具有规律的响应.基于荧光强度比(FIR)技术,我们对^(5)S_(2)和^(5)F_(5)两个非热耦合能级进行理论计算,获得了在498 K时最大的相对灵敏度为2.72%K^(-1),研究结果表明Y_(2)Mo_(4)O_(15)在非接触温度传感应用方面具有极大的潜力.