摘要:稀土掺杂纳米粒子 (RENPs) 因其光学、磁性和化学特性而引起材料科学界越来越多的关注。RENP 可以在第二生物窗口 (NIR-II,1000 − 1400 nm) 发射和吸收辐射,使其成为光致发光 (PL) 体内成像的理想光学探针。它们的窄发射带和长 PL 寿命可实现无自发荧光的多路复用成像。此外,其中一些 RENP 的 PL 特性具有很强的温度依赖性,这使远程热成像成为可能。钕和镱共掺杂的 NPs 就是一个例子,它们已被用作热报告基因,用于体内诊断,例如炎症过程。然而,由于缺乏关于这些 NP 的化学成分和结构如何影响其热敏感性的知识,阻碍了进一步优化。为了阐明这一点,我们系统地研究了它们的发射强度、PL 衰减时间曲线、绝对 PL 量子产率和热灵敏度与核心化学成分和尺寸、活性壳和外部惰性壳厚度的关系。结果揭示了每个因素在优化 NP 热灵敏度方面的关键贡献。最佳活性壳厚度约为 2 nm,外部惰性壳为 3.5 nm,可最大化 NPs 的 PL 寿命和热响应,这是由于温度相关的反向能量转移、表面猝灭效应和活性离子在薄层中的限制之间的竞争。这些发现为合理设计具有最佳热灵敏度的 RENPs 铺平了道路。关键词:稀土纳米粒子、核心@壳@壳、温度测定、光致发光发射、NIR、量子产率、PL 寿命。
主要关键词