稀土上转换发光材料

   目前，稀土上转换发光材料已经成为高等院校、科研单位和大中型企业研究和开发的热点，然而现存报道零散、杂乱，还未有系统的中文专著问世。因此，研究人员迫切需要一本对此进行全面阐述的书籍，以满足不同范围人群研究和生产的需求。本书的特点是全面、系统的论述了稀土上转换材料的诸多领域，既包括稀土发光材料和上转换发光机理的基础知识，上转换发光性能的影响因素，又包括稀土发光材料的软化学制备方法和在生物医学领域内的应用，特别是详细介绍了大量现有文献的制备方法、光谱调变规律和应用研究很近进展，因而兼具很新综述的功能。

   前言

第1章稀土发光材料基础知识1

1.1发光的定义1

1.2光与颜色3

1.2.1颜色的产生3

1.2.2三基色原理4

1.2.3色度图5

1.3发光材料及其技术参数6

1.3.1发光材料及化学组成6

1.3.2发光的物理过程7

1.3.3发光材料的发光性能9

1.4发光材料内部的能量传输14

1.4.1能量传输方式15

1.4.2能量迁移和浓度猝灭17

1.4.3敏化发光18

1.5稀土元素概述22

1.5.1稀土元素的电子层结构特点22

1.5.2稀土元素的价态24

1.6稀土元素的光学性质25

1.6.1镧系元素的光谱项与能级25

1.6.2稀土离子的f-f跃迁30

1.6.3稀土离子的f-d跃迁31

1.7稀土发光材料的优点32

参考文献33

第2章上转换发光材料及其发光机理35

2.1上转换材料的发展历史36

2.2上转换过程及机理38

2.2.1激发态吸收上转换39

2.2.2能量传递上转换40

2.2.3光子雪崩上转换44

2.2.4其他上转换机制45

2.3上转换发光的非线性本质和效率评估46

2.3.1发光强度与泵浦光强的关系46

2.3.2发射光谱与上转换机制49

2.3.3上转换发光效率评估方法50

2.4上转换发光材料基本组成56

2.4.1上转换基质材料56

2.4.2稀土激活剂和敏化剂离子68

参考文献95

第3章上转换发光性能的影响因素105

3.1掺杂离子种类和浓度的影响106

3.1.1对发光强度的影响106

3.1.2对发光颜色的影响108

3.1.3白光调变体系114

3.2基质晶格的影响120

3.3纳米粒子尺寸和形貌的影响127

3.4原料纯度及反应条件的影响129

3.5核壳结构的影响130

3.5.1“活性核包覆惰性壳”纳米材料131

3.5.2“活性核包覆敏化壳”纳米材料133

3.5.3“活性核包覆活性壳”纳米材料135

3.6非稀土掺杂离子的影响140

3.7金属增强效应的影响145

3.8染料敏化增强效应145

参考文献151

第4章稀土发光材料的软化学制备160

4.1沉淀法163

4.2溶胶-凝胶法169

4.2.1溶胶-凝胶法分类171

4.2.2发光薄膜及其图案化178

4.2.3静电纺丝技术制备纤维状荧光粉182

4.3水热/溶剂热法186

4.3.1无表面活性剂辅助的水热/溶剂热合成188

4.3.2亲水基配体辅助的水热/溶剂热合成193

4.3.3疏水基配体辅助的水热/溶剂热合成199

4.4高温溶剂法203

4.4.1三氟乙酸盐前驱体204

4.4.2油酸盐、乙酰丙酮盐和醋酸盐等前驱体211

4.4.3甲醇辅助的有机相合成法215

4.5其他软化学合成法219

4.5.1微乳液法219

4.5.2微波合成法223

4.5.3离子液体法227

参考文献230

第5章稀土上转换荧光纳米材料在生物医学领域内的应用250

5.1稀土上转换荧光纳米材料用于细胞成像250

5.2稀土上转换荧光纳米材料用于动物活体成像252

5.3上转换荧光成像的特点255

5.4稀土上转换纳米颗粒用于多模态生物成像256

5.4.1用于X射线计算机断层扫描成像257

5.4.2用于磁共振成像258

5.4.3用于多模态生物成像259

5.5稀土上转换荧光纳米材料在癌症治疗方面的应用260

5.5.1用于化疗261

5.5.2用于光热治疗263

5.5.3用于光动力治疗263

5.6稀土上转换荧光纳米材料的生物安全性264

5.6.1细胞内吞作用265

5.6.2在生物体内的分布情况266

5.6.3在生物体内的排泄行为269

5.6.4在细胞内的毒性研究270

5.6.5在活体内的毒性作用272

5.7稀土上转换纳米颗粒应用于分析检测275

5.7.1作为纳米温度传感器276

5.7.2作为pH指示剂276

5.7.3对气体浓度的检测277

5.7.4用作离子探针278

5.7.5在生物分析领域内的进一步应用280

参考文献282

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