纳米多层发光薄膜Yb-Er空间分布及其敏化机制研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    11004021
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    22.0万
  • 负责人：
    曹保胜
  • 依托单位：
    大连民族大学
  • 学科分类：
    A2207.光谱学与固体发光
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

采用磁控溅射法制备铒镱掺杂纳米多层发光薄膜。优化工艺参数，获得质量良好且发光特性优异的铒镱掺杂纳米多层发光薄膜，研究纳米多层发光薄膜调制结构、铒镱离子掺杂浓度和烧结温度等对铒镱掺杂纳米多层发光薄膜晶体结构、相变规律的影响。通过纳米多层发光薄膜的发光光谱，分析纳米多层发光薄膜晶体结构、调制结构等对发光特性的影响及规律。确定纳米多层发光薄膜的特殊吉布斯自由能，建立铒镱掺杂纳米多层发光薄膜的非均匀体系非线性扩散模型，计算铒镱离子在纳米多层发光薄膜中的空间分布，研究铒镱离子空间分布对镱-铒敏化机制的影响，结合速率方程分析铒镱离子相互作用对能量传递、反能量传递的内在机制。

结项摘要

稀土离子掺杂上转换发光材料由于在色彩显示、数据存储、生物标识、红外探测和温度传感等方面的应用受到人们广泛关注。这些发光材料能够通过多光子上转换过程将近红外激光转变为可见或紫外等上转换发光，近年来提高稀土离子掺杂上转换发光材料的发光效率以及稀土离子间的能量传递和发光机制成为研究的热点。本项目围绕稀土掺杂发光材料中稀土离子发光效率这个核心问题，选择合适的稀土掺杂基质材料以及构建稀土掺杂氧化物薄膜体系，从稀土离子间的敏化、过渡金属对稀土离子的敏化以及稀土离子晶体场环境的改变三个方面展开较系统的研究，取得了一些成果。本项目研究了Yb3+离子共掺杂对Er3+和Tm3+掺杂NaYF4纳米晶上转换发光的影响，并探索了Er3+/Tm3+-Yb3+共掺杂NaYF4纳米晶在光学温度传感方面的潜在应用，通过能级速率方程对Er3+/Tm3+-Yb3+共掺杂NaYF4纳米晶上转换发光随Yb3+共掺杂浓度的变化进行了合理阐述，分析了Er3+/Tm3+与Yb3+间的能量传递及反能量传递机制。本项目还制备了小离子半径的Li+离子共掺杂和过渡金属Mn2+和Mo6+离子共掺杂的Er3+掺杂氧化物上转换发光材料，研究了Li+共掺杂和Mn2+和Mo6+共掺杂对Er3+掺杂氧化物上转换发光特性的影响。发现小离子半径的Li+离子在氧化物基体中的固溶和固态相变破坏了Er3+离子的局部晶体场对称性，引起Er3+离子内部4f能级跃迁几率的变化从而改变其上转换发光效率。过渡金属Mn2+和Mo6+离子掺杂形成的Yb3+-Mn2+和Yb3+-MoO42-聚合体与Er3+离子间的高效能量传递过程是上转换发光增强的主要原因。在获得高效稀土发光材料基础上，研究了稀土掺杂氧化物薄膜的形貌结构以及上转换发光特性，获得了具备优异上转换发光特性的稀土掺杂氧化物纳米薄膜体系，合理解释了薄膜体系中的高效能量传递机制。基于荧光强度比技术，Li+共掺杂和Mo6+离子共掺杂增强的绿色上转换发光的光学温度传感具有发光效率强、温度灵敏度高且工作温度高的特点。

项目成果

期刊论文数量（20）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Color tuning by co-doping of Er doped TiO2 phosphors within a fixed Er concentration
通过在固定 Er 浓度内共掺杂 Er 掺杂 TiO2 荧光粉来调节颜色
  • DOI：
    10.1007/s10971-012-2743-5
  • 发表时间：
    2012-03
  • 期刊：
    Journal of Sol-Gel Science and Technology
  • 影响因子：
    2.5
  • 作者：
    B. S. Cao;Y. Y. He;Z. Q. Feng;H. Z. Zhang;Z. S. Wei;B. Dong
  • 通讯作者：
    B. Dong
Yb~(3+)掺杂对Er~(3+):NaYF_4上转换发光的调制作用
  • DOI：
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  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    光子学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李玲玲;魏清荷;董斌;于乃森;冯志庆;曹保胜
  • 通讯作者：
    曹保胜
Investigation of near-infrared-to-ultraviolet upconversion luminescence of Tm3+ doped NaYF4 phosphors by Yb3+ codoping
Yb3 共掺杂 Tm3 掺杂 NaYF4 荧光粉的近红外到紫外上转换发光研究
  • DOI：
    10.1016/j.matchemphys.2013.07.025
  • 发表时间：
    2013-10-15
  • 期刊：
    MATERIALS CHEMISTRY AND PHYSICS
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    Cao, B. S.;Wu, J. L.;Dong, B.
  • 通讯作者：
    Dong, B.
Up-Conversion Emissions Characteristics of Non-Aqueous Sol-Gel Derived RE3Al5O12 Nanocrystals
非水溶胶-凝胶衍生 RE3Al5O12 纳米晶体的上转换发射特性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    Journal of Nanoscience and Nanotechnology
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Dong, Bin;Cao, Baosheng;Du, Chongxu;Feng, Zhiqing
  • 通讯作者：
    Feng, Zhiqing
Optical High Temperature Sensor Based on Enhanced Green Upconversion Emissions in Er3+-Yb3+-Li+ Codoped TiO2 Powders
基于 Er3-Yb3-Li 共掺杂 TiO2 粉末增强绿色上转换发射的光学高温传感器
  • DOI：
    10.1166/jnn.2011.5236
  • 发表时间：
    2011-11-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF NANOSCIENCE AND NANOTECHNOLOGY
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Cao, B. S.;He, Y. Y.;Dong, B.
  • 通讯作者：
    Dong, B.

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其他文献

Li~+共掺杂对掺Er~(3+):TiO_2粉末上转换发光特性的影响
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    王兴军
Sol-gel法制备Er3+掺杂Yb2Ti2O7薄膜及其上转换发光特性研究
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  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    材料导报
  • 影响因子：
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  • 作者：
    刘晓兰;吴金磊;何洋洋;曹保胜
  • 通讯作者：
    曹保胜
基于Er-Yb共掺杂硼硅酸盐玻璃的光学温度传感
  • DOI：
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 作者：
    白兰;曹保胜;宫利东;董斌;冯志庆
  • 通讯作者：
    冯志庆
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
    中国科学(G辑:物理学 力学 天文学)
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  • 作者：
    华瑞年;王兴军;李成仁;曹保胜;冯志庆;董斌
  • 通讯作者：
    董斌
Li~+共掺杂对掺Er~(3+):TiO_2上转换发光的增强作用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
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  • 期刊：
    材料导报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    冯志庆;董斌;何洋洋;曹保胜;李慧
  • 通讯作者：
    李慧

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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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