目前，稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料已經(jīng)成為科學研究熱點，并在眾多領(lǐng)域處于主導(dǎo)地位。本書在闡述稀土發(fā)光材料相關(guān)知識的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)而全面地總結(jié)了稀土上轉(zhuǎn)換材料的發(fā)光機理、發(fā)光強度和顏色調(diào)變方法，詳細介紹了高溫溶劑法、水熱/溶劑熱法和溶膠-凝膠法等軟化學合成法在本領(lǐng)域的研究進展，并概述了稀土上轉(zhuǎn)換納米材料在生物醫(yī)學領(lǐng)域的應(yīng)用前景。本書是針對稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料的**進展，結(jié)合作者二十年來在此領(lǐng)域研究的積累，歸納總結(jié)而成。因此，本書著重強調(diào)了近十年出現(xiàn)的新成果，兼具**綜述的功能。
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目錄
前言
第1章 稀土發(fā)光材料基礎(chǔ)知識 1
1.1 發(fā)光的定義 1
1.2 光與顏色 3
1.2.1 顏色的產(chǎn)生 3
1.2.2 三基色原理 4
1.2.3 色度圖 5
1.3 發(fā)光材料及其技術(shù)參數(shù) 6
1.3.1 發(fā)光材料及化學組成 6
1.3.2 發(fā)光的物理過程 7
1.3.3 發(fā)光材料的發(fā)光性能 9
1.4 發(fā)光材料內(nèi)部的能量傳輸 14
1.4.1 能量傳輸方式 15
1.4.2 能量遷移和濃度猝滅 17
1.4.3 敏化發(fā)光 18
1.5 稀土元素概述 22
1.5.1 稀土元素的電子層結(jié)構(gòu)特點 22
1.5.2 稀土元素的價態(tài) 24
1.6 稀土元素的光學性質(zhì) 25
1.6.1 鑭系元素的光譜項與能級 25
1.6.2 稀土離子的f-f躍遷 30
1.6.3 稀土離子的f-d躍遷 31
1.7 稀土發(fā)光材料的優(yōu)點 32
參考文獻 33
第2章 上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料及其發(fā)光機理 35
2.1 上轉(zhuǎn)換材料的發(fā)展歷史 36
2.2 上轉(zhuǎn)換過程及機理 38
2.2.1 激發(fā)態(tài)吸收上轉(zhuǎn)換 39
2.2.2 能量傳遞上轉(zhuǎn)換 40
2.2.3 光子雪崩上轉(zhuǎn)換 44
2.2.4 其他上轉(zhuǎn)換機制 45
2.3 上轉(zhuǎn)換發(fā)光的非線性本質(zhì)和效率評估 46
2.3.1 發(fā)光強度與泵浦光強的關(guān)系 46
2.3.2 發(fā)射光譜與上轉(zhuǎn)換機制 49
2.3.3 上轉(zhuǎn)換發(fā)光效率評估方法 50
2.4 上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料基本組成 56
2.4.1 上轉(zhuǎn)換基質(zhì)材料 56
2.4.2 稀土激活劑和敏化劑離子 68
參考文獻 95
第3章 上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能的影響因素 105
3.1 摻雜離子種類和濃度的影響 106
3.1.1 對發(fā)光強度的影響 106
3.1.2 對發(fā)光顏色的影響 108
3.1.3 白光調(diào)變體系 114
3.2 基質(zhì)晶格的影響 120
3.3 納米粒子尺寸和形貌的影響 127
3.4 原料純度及反應(yīng)條件的影響 129
3.5 核殼結(jié)構(gòu)的影響 130
3.5.1 “活性核包覆惰性殼”納米材料 131
3.5.2 “活性核包覆敏化殼”納米材料 133
3.5.3 “活性核包覆活性殼”納米材料 135
3.6 非稀土摻雜離子的影響 140
3.7 金屬增強效應(yīng)的影響 145
3.8 染料敏化增強效應(yīng) 145
參考文獻 151
第4章 稀土發(fā)光材料的軟化學制備 160
4.1 沉淀法 163
4.2 溶膠-凝膠法 169
4.2.1 溶膠-凝膠法分類 171
4.2.2 發(fā)光薄膜及其圖案化 178
4.2.3 靜電紡絲技術(shù)制備纖維狀熒光粉 182
4.3 水熱/溶劑熱法 186
4.3.1 無表面活性劑輔助的水熱/溶劑熱合成 188
4.3.2 親水基配體輔助的水熱/溶劑熱合成 193
4.3.3 疏水基配體輔助的水熱/溶劑熱合成 199
4.4 高溫溶劑法 203
4.4.1 三氟乙酸鹽前驅(qū)體 204
4.4.2 油酸鹽、乙酰丙酮鹽和醋酸鹽等前驅(qū)體 211
4.4.3 甲醇輔助的有機相合成法 215
4.5 其他軟化學合成法 219
4.5.1 微乳液法 219
4.5.2 微波合成法 223
4.5.3 離子液體法 227
參考文獻 230
第5章 稀土上轉(zhuǎn)換熒光納米材料在生物醫(yī)學領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用 250
5.1 稀土上轉(zhuǎn)換熒光納米材料用于細胞成像 250
5.2 稀土上轉(zhuǎn)換熒光納米材料用于動物活體成像 252
5.3 上轉(zhuǎn)換熒光成像的特點 255
5.4 稀土上轉(zhuǎn)換納米顆粒用于多模態(tài)生物成像 256
5.4.1 用于X射線計算機斷層掃描成像 257
5.4.2 用于磁共振成像 258
5.4.3 用于多模態(tài)生物成像 259
5.5 稀土上轉(zhuǎn)換熒光納米材料在癌癥治療方面的應(yīng)用 260
5.5.1 用于化療 261
5.5.2 用于光熱治療 263
5.5.3 用于光動力治療 263
5.6 稀土上轉(zhuǎn)換熒光納米材料的生物安全性 264
5.6.1 細胞內(nèi)吞作用 265
5.6.2 在生物體內(nèi)的分布情況 266
5.6.3 在生物體內(nèi)的排泄行為 269
5.6.4 在細胞內(nèi)的毒性研究 270
5.6.5 在活體內(nèi)的毒性作用 272
5.7 稀土上轉(zhuǎn)換納米顆粒應(yīng)用于分析檢測 275
5.7.1 作為納米溫度傳感器 276
5.7.2 作為pH指示劑 276
5.7.3 對氣體濃度的檢測 277
5.7.4 用作離子探針 278
5.7.5 在生物分析領(lǐng)域內(nèi)的進一步應(yīng)用 280
參考文獻 282
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