文章编号：１００１－９７３１（２０２３）０４－０４００８－０６ＣａＦ２：２０Ｙｂ２Ｅｒ／Ｎａ＠ＣａＦ２：Ｃｅ纳米材料近红外二区发光性能研究＊卢照１，魏慧欣１，翟春鹏２（１．华中科技大学分析测试中心，武汉４３００７４；２．华中科技大学材料科学与工程学院，武汉４３００７４）摘要：利用热分解法制备了ＣａＦ２：２０Ｙｂ２Ｅｒ／Ｎａ＠ＣａＦ２：Ｃｅ纳米颗粒，并对其ＮＩＲ－Ⅱ发光性能和荧光寿命进行了探讨。研究结果表明，在９８０ｎｍ光源激发下，其ＮＩＲ－Ⅱ发光性能强度约为ＣａＦ２：２０Ｙｂ２Ｅｒ的６８倍，且位于１５２５ｎｍ处的荧光寿命为２．２９ｍｓ。该体系Ｙｂ３＋作为敏化剂，Ｅｒ３＋作为激活剂，Ｎａ＋共掺杂使晶体场的局部对称性改变，核壳结构的构建使发光中心的荧光猝灭最小化，壳层结构引入Ｃｅ３＋可以使得Ｅｒ３＋与Ｃｅ３＋在界面处产生交叉弛豫。由此可见，将离子共掺杂和构建核壳结构两种策略结合起来更有利于ＮＩＲ－Ⅱ发光性能的提升。综上，ＣａＦ２：２０Ｙｂ２Ｅｒ／Ｎａ＠ＣａＦ２：Ｃｅ纳米颗粒在生物成像领域具有潜在的应用价值。关键词：ＣａＦ２；近红外二区；下转换发光；核壳结构；掺杂中图分类号：ＴＱ４２２文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－９７３１．２０２３．０４．００２０引言近红外二区（ＮＩＲ－Ⅱ，１０００～１７００ｎｍ）光子相比于近红外一区（ＮＩＲ－Ｉ，７００～９００ｎｍ），其波长更长，在生物组织中受到的散射更少，可以提供更深的穿透性；而且生物组织自发荧光造成的背景干扰随着波长增加明显降低，因此，ＮＩＲ－Ⅱ窗口更有利于深层组织和高分辨率成像［１－３］。目前，常见的ＮＩＲ－Ⅱ发光材料有以下几种：量子点［４，５］、单壁碳纳米管［６］、有机染料分子［７］、共轭聚合物［８，９］。然而，这些荧光团在实际应用过程中总存在一些限制。比如，大多数量子点都含有毒元素；单壁碳纳米管红外吸收能力较强使得ＮＩＲ－Ⅱ发射较弱；有机染料光稳定性较低且Ｓｔｏｋｅｓ位移小；大多数共轭聚合物是疏水的，在水中溶解性很低。相比较而言，具有大的Ｓｔｏｋｅｓ位移、尖锐的发射光谱、较长的发光寿命、优良的耐光性、优异的光稳定性和较低的生物毒性等特点的镧系掺杂发光纳米粒子，已经成为非侵入性生物应用的主要候选粒子之一［１０－１２］。近几年，镧系发光纳米材料已经被证实在生物医学领域具有可行性和良好的前景。例如...
