NaLnF4:Re3+玻璃陶瓷中基于基态热耦合的荧光温度特性研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11804303
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    28.0万
  • 负责人：
    胡芳芳
  • 依托单位：
    浙江师范大学
  • 学科分类：
    A2207.光谱学与固体发光
  • 结题年份：
    2021
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Owing to the potential application in biomedicine, micro-electronics, nuclear science and some other areas, the thermal coupled optical thermometry technique based on the dependency relationship between population of adjacent high excitation levels and temperature has received great attention. However, the thermal coupling is no longer valid at low temperature and low exciting power. Besides, in order to improve thermal stability and relative sensitivity, we choose the oxyfluoride glass ceramics with simplified synthesized procedure, low phonon energy, high chemical durability and thermal stability serve as temperature sensing matrix. In this project, we plan to study the thermometry properties of glass ceramics containing NaLnF4 (Ln=Y，La，Gd，Lu): Re3+ (Re= Pr，Sm，Eu，Tb) nanocrystals. In order to acquire high thermal stability, good thermal stability and high emission efficiency, the heat treatment process and material components which affect the structure, luminescence and thermal stability of glass ceramics will be studied. Based on thermal population of low-lying energy levels, the optical temperature sensing behavior of NaLnF4:Re3+ was investigated using temperature-dependent photoluminescence via resonant excitation. We hope to obtain the temperature sensing materials with high relative sensitivity and wide temperature range (80K-773K).
利用稀土离子高激发态相邻能级热布居分布对温度依赖关系的热耦合荧光测温技术，由于在生物医学、微电子、核科学等领域的应用前景而受到广泛关注。然而该测温技术在低温和低功率激发下高激发能级之间容易失耦。本项目拟通过稀土离子的基态与低激发态之间的热耦合，实现低功率激发下的较低温度测量。同时，为了提高热稳定性和相对灵敏度，我们选择了制备工艺简单、声子能量低、化学稳定性和热稳定高的氟氧化物玻璃陶瓷材料。本项目以含 NaLnF4( Ln=Y，La，Gd，Lu): Re3+ (Re= Pr，Sm，Eu，Tb)纳米晶的玻璃陶瓷为研究对象，系统研究组分、热处理工艺对玻璃陶瓷结构、发光和热稳定性的影响，目标是合成透过率高、发光效率高、热稳定性高的玻璃陶瓷。通过选择激发，研究NaLnF4:Re3+的温度特性，获得相对灵敏度高、测温范围宽（80K-773K）的测温材料。

结项摘要

结合氟氧化物微晶玻璃的优势及其在荧光温度探测材料等方面的应用前景，本项目通过制备工艺和组分优化、结合析晶动力学和稀土光谱理论，系统开展-NaLnF4、NaLn2F7（Ln = Y, Gd, Lu）等微晶玻璃的制备、结构、荧光和荧光温度探测性能的研究。重点研究稀土离子在微晶玻璃中的发光动力学过程和机理：分析稀土离子在微晶玻璃中的分布；确定离子间能量传递的物理机制；将氟氧化物微晶玻璃用于基态热耦合测温。.本项目主要获得了如下重要结果及关键数据：开发了系列稀土氟化物微晶玻璃体系，主要包括NaLn2F7（La = Y, Gd, Lu）等体系。系统研究了Eu3+、Yb3+/Er3+、Yb3+/Tm3+、Tb3+、Sm3+在微晶玻璃中的荧光性质。研究了掺杂的RE3+离子在微晶玻璃中的局域环境、析出晶相对微晶玻璃发光性能的影响，观察到RE3+发光的增强现象，研究了RE3+的发光动力学过程和发光机理。获得了荧光温度探测性能优异的微晶玻璃，包括NaY2F7:Er3+,Yb3+，Na0.5-xYb0.5+xF2+2x:Tm3+，BaGdF5:Er3+，-NaGdF4:Sm3+等体系。特别地，β-NaGdF4:Sm3+体系中，基于基态热耦合原理，在过程A中，其测温相对灵敏度为139,300/T2 %/K-1，测温范围为303.3-570K。在过程B中，其测温相对灵敏度为282,300/T2 %K-1，测温范围为390-773K。本项目丰富了对稀土离子掺杂的氟氧化物微晶玻璃的认识和了解，拓展其应用领域，为基态热耦合荧光温度探测的应用提供理论指导和技术支持。

项目成果

期刊论文数量（14）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Optical thermometry based on the thermal coupling of low-lying levels of Sm3+ in highly stable NaGdF4 glass ceramics
基于高稳定 NaGdF4 玻璃陶瓷中低层 Sm3 热耦合的光学测温
  • DOI：
    10.1016/j.jallcom.2021.159160
  • 发表时间：
    2021-02-17
  • 期刊：
    JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS
  • 影响因子：
    6.2
  • 作者：
    Hu, Fangfang;Jiang, Yuncheng;Duan, Changkui
  • 通讯作者：
    Duan, Changkui
Optical thermometry based on up-conversion luminescence behavior in BaGdF5:Er3+ glass ceramics
基于 BaGdF5:Er3 玻璃陶瓷上转换发光行为的光学测温
  • DOI：
    10.1016/j.jlumin.2019.116971
  • 发表时间：
    2020-04-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF LUMINESCENCE
  • 影响因子：
    3.6
  • 作者：
    Hu, Fangfang;Lu, Siqi;Yin, Min
  • 通讯作者：
    Yin, Min
Energy transfer and highly thermal stability in single-phase SrY2O4:Bi3+, Sm3+ phosphors for UV-LEDs
用于 UV-LED 的单相 SrY2O4:Bi3、Sm3 荧光粉的能量传输和高热稳定性
  • DOI：
    10.1016/j.jlumin.2020.117606
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Journal of Luminescence
  • 影响因子：
    3.6
  • 作者：
    Wei Rongfei;Yang Lupeng;Zhang Xing;Tian Xiangling;Peng Xiusha;Hu Fangfang;Guo Hai
  • 通讯作者：
    Guo Hai
Dual-mode optical thermometry based on transparent NaY2F7:Er3+,Yb3+ glass-ceramics
基于透明NaY2F7:Er3,Yb3微晶玻璃的双模光学测温
  • DOI：
    10.1016/j.ceramint.2021.10.192
  • 发表时间：
    2021-10
  • 期刊：
    Ceramics International
  • 影响因子：
    5.2
  • 作者：
    Hailing Gong;Xiusha Peng;Ghulam Abbas Ashraf;FangFang Hu;RongFei Wei;Hai Guo
  • 通讯作者：
    Hai Guo
Enhanced up-conversion luminescence and temperature sensing property of Ba3-xSrxLu4O9:Tm3+/Yb3+ phosphors
Ba3-xSrxLu4O9:Tm3 /Yb3荧光粉增强的上转换发光和温度传感性能
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Ceramics International
  • 影响因子：
    5.2
  • 作者：
    Xing Zhang;Haihong Zheng;Jiaxuan Hu;Fumin Lu;Xiusha Peng;Rongfei Wei;Fangfang Hu;Hai Guo
  • 通讯作者：
    Hai Guo

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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

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          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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