稀土离子掺杂单颗粒纳米晶偏振荧光机理及生物应用的研究

基本信息
批准号:11704081
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:陈平
学科分类:
依托单位:广西大学
批准年份:2017
结题年份:2020
起止时间:2018-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:姚辉璐,林涛,罗旭光,刘红辉,李瑶
关键词:
稀土离子纳米晶偏振荧光物理机制
结项摘要

The polarized luminescence of lanthanide ions doped nanoparticles has the potential applications in biomedicine, data storage, three-dimensional display, etc., benefiting from its unique optical properties. However, the mechanism for polarized luminescence is still unclear for its diversity and complexity. Our previous research shows the polarized luminescence is related to local crystal field and crystal orientations. Herein, we propose the hypothesis that the crystal field and energy levels of lanthanide ions modulate the polarized luminescence. In this proposal, single particle diagnose system will be used to characterize the luminescence from single nanoparticle. The subtle control of crystal orientation, local crystal field, photon-phonon coupling and magnetic-optical interaction can be realized by changing the surface ligand, replacing the ligand atoms, and applying external fields, respectively. The microscopic mechanism will be explored by modulated the degeneracy of energy levels and the distribution of electrons, which is concerned with local crystal field and energy levels. Then, we hope to understand the physical connection between external fields, crystal field, energy levels, distribution of electrons, and polarized luminescence of lanthanide ions. Furthermore, the near-infrared polarized luminescence would be used to monitor the physiological process in vivo with lanthanide ions doped nanoparticles. The research on physical mechanism of polarized luminescence has great significance for not only the great scientific value, but also the theoretical support of its applications in biomedical, optical data storage, sensors and so on.

稀土离子掺杂纳米晶偏振荧光因其独特的光学特性,在生物医学、信息存储、三维显示等领域具有重要的应用。但由于稀土离子偏振荧光的多样性和复杂性,偏振荧光的机理尚不清楚。我们前期工作发现偏振荧光与稀土离子局部晶体场、晶体取向有关,据此提出晶体场和稀土离子能级调制偏振荧光的假说。本项目采用单颗粒测试系统,表征单颗粒纳米晶光学性能。通过改变表面配体、取代配位原子、施加外场等方法,控制晶体取向、稀土离子周围局部晶体场、光声子耦合作用和磁光作用。从而精细调控稀土离子能级简并和激发态电子布局,探索晶体场、稀土离子能级作用偏振荧光的机理,建立起“外场-晶体场-稀土离子能级-电子布局-偏振荧光”的物理机制。进而,调制合成近红外偏振荧光的纳米晶,用于实时监控生物体内生理过程。稀土离子偏振荧光机理的研究不仅在光物理领域具有重要的科学价值,同时为其在生物理疗、光信息存储、探测传感等领域的应用奠定了理论基础。

项目摘要

稀土离子掺杂纳米晶的偏振荧光因具有窄带发射、荧光峰位可调、长寿命、光热稳定等优异的特点,潜在应用于传感、显示、生物等领域。但稀土离子偏振荧光的机理尚不明确。本项目通过本项目研究了长径比、能量传递、交叉弛豫、激发态电子布局对偏振性能的影响,提出基态吸收和激发态吸收规则激发态电子布局,提高偏振性能的理论。研究了点群作用下,稀土离子能级简并度对激发态电子布局和偏振荧光的影响,证实能级简并度越大,偏振荧光越弱,探明了简并度和稀土偏振荧光的关系。根据稀土离子偏振荧光的光谱与晶体方向的关系,使用光镊系统,成功实现了不同液体浓度下,纳米晶的旋转和偏振探测,为生物体内液体粘度和流速测试提供理论和实验基础。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

农超对接模式中利益分配问题研究

农超对接模式中利益分配问题研究

DOI:10.16517/j.cnki.cn12-1034/f.2015.03.030
发表时间:2015
3

基于细粒度词表示的命名实体识别研究

基于细粒度词表示的命名实体识别研究

DOI:10.3969/j.issn.1003-0077.2018.11.009
发表时间:2018
4

基于图卷积网络的归纳式微博谣言检测新方法

基于图卷积网络的归纳式微博谣言检测新方法

DOI:10.3785/j.issn.1008-973x.2022.05.013
发表时间:2022
5

地震作用下岩羊村滑坡稳定性与失稳机制研究

地震作用下岩羊村滑坡稳定性与失稳机制研究

DOI:10.16285/j.rsm.2019.1374
发表时间:2020

陈平的其他基金

批准号:11526099
批准年份:2015
资助金额:3.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:51162004
批准年份:2011
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:20573095
批准年份:2005
资助金额:8.00
项目类别:面上项目
批准号:61301259
批准年份:2013
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81170036
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:31300862
批准年份:2013
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51362007
批准年份:2013
资助金额:51.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:61377026
批准年份:2013
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
批准号:31370817
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:30070746
批准年份:2000
资助金额:16.00
项目类别:面上项目
批准号:81260072
批准年份:2012
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:18974011
批准年份:1989
资助金额:4.00
项目类别:面上项目
批准号:31301375
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:39270655
批准年份:1992
资助金额:3.30
项目类别:面上项目
批准号:30770437
批准年份:2007
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:70673118
批准年份:2006
资助金额:17.00
项目类别:面上项目
批准号:61871351
批准年份:2018
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:31500624
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81803344
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51305023
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:79970118
批准年份:1999
资助金额:11.00
项目类别:面上项目
批准号:21771002
批准年份:2017
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:39670712
批准年份:1996
资助金额:9.00
项目类别:面上项目
批准号:81370143
批准年份:2013
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:81274023
批准年份:2012
资助金额:71.00
项目类别:面上项目
批准号:81672421
批准年份:2016
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:81770046
批准年份:2017
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:11601193
批准年份:2016
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21605142
批准年份:2016
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61571404
批准年份:2015
资助金额:68.00
项目类别:面上项目
批准号:68976006
批准年份:1989
资助金额:3.00
项目类别:面上项目
批准号:60473063
批准年份:2004
资助金额:6.00
项目类别:面上项目
批准号:11504300
批准年份:2015
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30972895
批准年份:2009
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:81070353
批准年份:2010
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:71473278
批准年份:2014
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:81270523
批准年份:2012
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:70471078
批准年份:2004
资助金额:15.00
项目类别:面上项目
批准号:61001017
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31670838
批准年份:2016
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:60907013
批准年份:2009
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21906029
批准年份:2019
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60907001
批准年份:2009
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61376089
批准年份:2013
资助金额:90.00
项目类别:面上项目
批准号:21271005
批准年份:2012
资助金额:78.00
项目类别:面上项目
批准号:50743012
批准年份:2007
资助金额:9.00
项目类别:专项基金项目
批准号:81001102
批准年份:2010
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51403073
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60508004
批准年份:2005
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11247244
批准年份:2012
资助金额:5.00
项目类别:专项基金项目
批准号:30770931
批准年份:2007
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:81170437
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:61674139
批准年份:2016
资助金额:62.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

单颗粒稀土离子掺杂纳米晶的上转换超灵敏光谱调控

批准号:11404311
批准年份:2014
负责人:周佳佳
学科分类:A2207
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
2

单颗粒稀土掺杂微纳晶体的荧光特性及调控机理研究

批准号:11604262
批准年份:2016
负责人:高伟
学科分类:A2207
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
3

稀土氟化物纳米晶上转换荧光的单颗粒检测

批准号:11674126
批准年份:2016
负责人:宋宏伟
学科分类:A2207
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
4

基于稀土掺杂纳米颗粒间荧光共振能量传递的均相生物检测应用研究

批准号:21875250
批准年份:2018
负责人:黄萍
学科分类:B0502
资助金额:65.00
项目类别:面上项目