红外泵浦稀土掺杂紫外上转换微纳激光材料研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    10979032
  • 项目类别：
    联合基金项目
  • 资助金额：
    36.0万
  • 负责人：
    王国凤
  • 依托单位：
    黑龙江大学
  • 学科分类：
    A3204.合肥同步辐射
  • 结题年份：
    2012
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

紫外激光在分子光谱测量、微电子学、光化学、光生物学、DNA序列测量、角膜成形术、血管成形术、大气臭氧层探测及紫外差动吸收光雷达系统、生化武器监测和战地保密无线通信等领域有着重要的应用。稀土掺杂上转换技术，是实现全固态紫外激光器的途径之一，倍受关注。紫外上转换激光器能够克服半导体倍频激光器输出频率漂移不稳、发散角大、光斑均匀性差等缺点，不受相位匹配条件的约束，对泵浦光的波长稳定性、偏振性和光束质量等的要求也大大降低。研制紫外上转换激光器的关键是紫外上转换激光材料的制备。本项目拟在研究组前期工作的基础上开展980nm泵浦紫外上转换激光材料的研究。利用多光子上转换过程在微纳尺度下所具有的特殊效应，通过对基质材料、掺杂稀土离子的选择与优化，通过对微纳结构和形貌的设计与控制等研究过程，提高紫外上转换发光效率。对选择的单个微纳晶体颗粒进行设计和操纵，将之组装成特定的谐振腔结构，获得紫外上转换激光。

结项摘要

稀土掺杂上转换技术，是实现全固态紫外激光器的途径之一，倍受关注。研制紫外上转换激光器的关键是紫外上转换激光材料的制备。本项目围绕紫外激光器所面临的科技问题开展了稀土掺杂紫外上转换激光材料的研究。利用多光子上转换过程在微纳尺度下所具有的特殊效应，通过对基质材料、掺杂稀土离子的选择与优化，通过对微纳结构和形貌的设计与控制等研究过程，提高样品的发光性能。获得主要成果如下：.（1）在近红外光激发下，首次观察到了Tm3+离子的3P2-3H6（~264nm）和3P2-3F4（~309nm）及Er3+离子的2P3/2-4I15/2 (~318 nm)和4G11/2- 4I15/2 (~379 nm)上转换发射，探讨了紫色和紫外上转换发光性能和基质材料结构的相关性，建立了紫色/紫外上转换发光性能和Judd-Ofelt参数的关系，为揭开Yb3+和Er3+（或Yb3+和Tm3+）共掺杂纳米晶的上转化发光机制提供了直接的实验证据和理论支持，解决了多年来悬而未决的难题。.（2）稀土纳米荧光材料的可控制备及光学性质：合成了一系列稀土纳米晶（包括纳米棒、纳米须、纳米管及八面体纳米晶等），研究了形貌和尺寸对发光性质的影响；通过掺杂具有不同电子结构的三价稀土离子（Tm3+、Ho3+、Yb3+、Gd3+和Ce3+），对NaYF4:Ln3+纳米棒的上转换荧光进行调控。另外，这纳米晶在室温下表现出顺磁性。这些具有双功能的光-磁材料在生物学领域具有非常好的应用前景。.（3）稀土纳米荧光材料的应用：将稀土上转换发光材料引入到染料敏化太阳能电池光阳极中，利用稀土离子的上转换发光特性提高电池光阳极对长波可见光和近红外光的捕获能力，增加了电池的光电转换效率；合成了Bi2MoO6:Er3+和Bi2WO6:Er3+纳米晶，利用Er3+离子的上转换特性，提高了纳米材料的光催化活性。

项目成果

期刊论文数量（15）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
.In situ synthesis and photoluminescence of Eu(3+) doped Y(OH)(3)@beta-NaYF(4) core-shell nanotubes
.Eu(3)掺杂Y(OH)(3)@beta-NaYF(4)核壳纳米管的原位合成及光致发光
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Chemical Communications
  • 影响因子：
    4.9
  • 作者：
    Guofeng Wang(王国凤);Ying Li;Baojiang Jiang;Kai Pan;Naiying Fan;Qingmao Feng;Chungui Tian
  • 通讯作者：
    Chungui Tian
Synthesis, luminescence, and photocatalytic activity of KLa2Ti3O9.5: Er31 nanocrystals for water decomposition to hydrogen
KLa2Ti3O9.5: Er31 纳米晶体的合成、发光和光催化活性，用于水分解制氢
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    J. Mater. Res.
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王国凤
  • 通讯作者：
    王国凤
Controlled synthesis and tunable upconversion luminescence of NaYF4:Yb3+/Er3+ nanocrystals by Pb2+ tridoping
Pb2 三掺杂控制合成 NaYF4:Yb3 /Er3 纳米晶并可调谐上转换发光
  • DOI：
    10.1039/c2ra22022a
  • 发表时间：
    2013-01-01
  • 期刊：
    RSC ADVANCES
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    Li, Ying;Wang, Guofeng;Feng, Li
  • 通讯作者：
    Feng, Li
花状Bi_2WO_6∶Er~(3+)纳米球的纯绿色上转换荧光和增强的光催化活性(英文)
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    发光学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李莹;陈亚杰;赵彬彬;王国凤
  • 通讯作者：
    王国凤

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其他文献

激发功率、退火温度及Tm~(3+)浓度对Tm~(3+)/Er~(3+)/Yb~(3+)三掺YF_3粉末上转换发光性质的影响
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  • 通讯作者：
    王丽丽
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
    王国凤;张继森;张继双;金叶;王丽丽;朱培芬;曹春燕;尉国栋;王艳;秦伟平
  • 通讯作者：
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铕(Ⅲ)掺杂含氧磷酸镧纳米晶的燃烧法合成及其发光性质
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
    发光学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王国凤;张继森;王艳;尉国栋;朱培芬;金叶;曹春燕;张继双;任新光;王丽丽;秦伟平
  • 通讯作者：
    秦伟平
NaLuF_4∶Yb~(3+),Er~(3+)微米晶的制备及上转换发光
  • DOI：
    10.3788/fgxb20133410.1319
  • 发表时间：
    2013-10
  • 期刊：
    发光学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    姚秀伟;王国凤;李莹;张继森
  • 通讯作者：
    张继森

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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