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具有钙钛矿结构的近红外长余辉发光材料Na0.5Gd0.5TiO3:Cr3+
发布时间:2021-10-09     作者:axc   分享到:

近红外长余辉发光材料作为一类多功能的材料平台,在具有实时成像要求的生物医学和材料化学应用领域受到关注。深红光–近红外光具有较高的组织穿透性,发展能够被低照度深红光-近红外光**激活的近红外长余辉发光材料,

此文我们主要报道了一种新型的稀土基近红外长余辉发光材料:Na0.5Gd0.5TiO3:Cr3+,该材料具有钙钛矿结构(图1a)。在低照度(~2.5 μW•mm-2)的深红光(~650 nm)充能后,该材料可实现比主流镓基近红外长余辉发光材料强100倍的余辉发光(~760 nm),发光来源于Cr3+ 2E→4A2跃迁(图1b)。通过实验与所构建的基质相对能级图(HRBE),他们提出了一种新的充能机理,即单光子充能过程。材料导带底(CBM)能级与Cr3+ 4T2激发态能级之间的能量差导致Cr3+ 4T2→4A2跃迁,使得深红光–近红外光能更好地充能。TL积分强度与充能照度的关系曲线表明,Na0.5Gd0.5TiO3:Cr的充能过程为单光子过程。被低照度深红光-近红外光**充能的特殊性质,使得处于体内的Na0.5Gd0.5TiO3:Cr的余辉能够被体外的深红-近红外光辐照**激活,所需的辐照光照度明显低于激光对生物组织的安全暴露**(650 nm,2.0×103 μW•mm-2),因此可以随时、安全地实现高灵敏、高信噪比体内成像,在长时间的监视追踪时完全不再受制于材料余辉时间的限制(图1c, d)。

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该研究揭示了材料CBM能级与Cr3+ 4T2激发态能级之间的能量差,将**影响深红光–近红外光的充能过程与充能效率,为发展新型近红外长余辉发光材料和发光机理提供了新启发。

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激发波长349nm,发射波长572nmCa3GdNa(PO4)3F:Dy3+长余辉白色发光纳米荧光粉

色发光长余辉纳米荧光粉LaAl2.03B4O10.54:Dy3+激发波长349nm,发射波长572nm

稀土Dy3+掺杂纳米荧光粉激发波长349nm,发射波长572nm

色发光长余辉纳米荧光粉激发波长349nm,发射波长572nm

Tb3+离子掺杂的绿纳米荧光粉激发波长378nm,发射波长546nm

绿色发光掺Tb3+铽离子长余辉纳米荧光粉激发波长378nm,发射波长552nm

发射波长552nm546nm的长余辉稀土Tb3+掺杂的荧光粉

激发波长403nm405nm404nm407nm409nm橘红色长余辉材料

红光长余辉纳米荧光粉激发波长393nm,发射波长616nm

稀土Eu3+掺杂的长余辉红纳米荧光粉激发波长393nm,发射波长613nm

光下转换掺Eu3+纳米荧光粉发射波长616nm613nm

长余辉纳米荧光粉激发波长393nm,发射波长616nm

激发波长值为394nm的掺Eu3+红色发光长余辉纳米荧光粉

掺铕Eu3+红色发光长余辉纳米荧光粉发射波长620nm592nm621nm617nm618nm

掺铕Eu3+下转换纳米荧光粉激发波长394nm,发射波长620nm

稀土Sm3+掺杂的纳米荧光粉激发波长405nm,发射波长646nm

激发波长405nmKY(MoO4)4:Sm3+Ca3GdNa(PO4)3F:Sm3+长余辉纳米荧光粉

橘红色发光下下转换纳米荧光粉Ca3GdNa(PO4)3F:Sm3+激发波长405nm,发射波长600nm

红色,橘红色Sm3+钐离子掺杂的长余辉纳米荧光粉激发波长405nm,407nm,409nm

激发波长407nm,发射波长607nm橘红色发光下转换纳米荧光粉

Sm3+红色长余辉纳米荧光粉激发波长407nm,发射波长646nm

红光稀土Sm3+激活的长余辉纳米荧光粉激发波长409nm,发射波长649nm

橘红色光长余辉纳米荧光粉激发波长409nm,发射波长610nm

稀土离子Eu3+掺杂的红光长余辉纳米荧光粉激发波长464nm,发射波长626nm

红色下转换纳米荧光粉发射波长626nm,613nm

K2La(PO4)2:Tb3+,Ca3Y2B4O12:Tb3+绿色长余辉纳米荧光粉发射波长545nm

发射波长值为547nm的绿色长余辉纳米荧光粉Sr3La(BO3)3:Tb3+Na3Y(PO4)2:Tb3+Sr3Y(BO3)3:Tb3+

绿长余辉纳米荧光粉激发波长256nm375nm376nm

稀土Tb3+掺杂的下转换纳米荧光粉激发波长256nm,发射波长547nm

发射波长600nm橘红色长余辉纳米荧光粉

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发射波长为613nm617nm的红色长余辉纳米荧光粉

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