近紅外長余輝發光材料作為一類多功能的材料平臺,在具有實時成像要求的生物醫學和材料化學應用領域受到關注。深紅光–近紅外光具有較高的組織穿透性,發展能夠被低照度深紅光-近紅外光**激活的近紅外長余輝發光材料,
此文我們主要報道了一種新型的稀土基近紅外長余輝發光材料:Na0.5Gd0.5TiO3:Cr3+,該材料具有鈣鈦礦結構(圖1a)。在低照度(~2.5 μW?mm-2)的深紅光(~650 nm)充能后,該材料可實現比主流鎵基近紅外長余輝發光材料強100倍的余輝發光(~760 nm),發光來源于Cr3+ 2E→4A2躍遷(圖1b)。通過實驗與所構建的基質相對能級圖(HRBE),他們提出了一種新的充能機理,即單光子充能過程。材料導帶底(CBM)能級與Cr3+ 4T2激發態能級之間的能量差導致Cr3+ 4T2→4A2躍遷,使得深紅光–近紅外光能更好地充能。TL積分強度與充能照度的關系曲線表明,Na0.5Gd0.5TiO3:Cr的充能過程為單光子過程。被低照度深紅光-近紅外光**充能的特殊性質,使得處于體內的Na0.5Gd0.5TiO3:Cr的余輝能夠被體外的深紅-近紅外光輻照**激活,所需的輻照光照度明顯低于激光對生物組織的安全暴露**(650 nm,2.0×103 μW?mm-2),因此可以隨時、安全地實現高靈敏、高信噪比體內成像,在長時間的監視追蹤時完全不再受制于材料余輝時間的限制(圖1c, d)。
該研究揭示了材料CBM能級與Cr3+ 4T2激發態能級之間的能量差,將**影響深紅光–近紅外光的充能過程與充能效率,為發展新型近紅外長余輝發光材料和發光機理提供了新啟發。
激發波長349nm,發射波長572nm的Ca3GdNa(PO4)3F:Dy3+長余輝白色發光納米熒光粉
白色發光長余輝納米熒光粉LaAl2.03B4O10.54:Dy3+激發波長349nm,發射波長572nm
稀土Dy3+摻雜的白色納米熒光粉激發波長349nm,發射波長572nm
白色發光長余輝納米熒光粉激發波長349nm,發射波長572nm
Tb3+離子摻雜的綠色納米熒光粉激發波長378nm,發射波長546nm
綠色發光摻Tb3+鋱離子長余輝納米熒光粉激發波長378nm,發射波長552nm
發射波長552nm和546nm的長余輝稀土Tb3+摻雜的熒光粉
激發波長為403nm、405nm、404nm、407nm、409nm的橘紅色長余輝材料
稀土Eu3+摻雜的長余輝紅色納米熒光粉激發波長393nm,發射波長613nm
紅光下轉換摻Eu3+納米熒光粉發射波長616nm、613nm
摻銪Eu3+紅色發光長余輝納米熒光粉發射波長620nm、592nm、621nm、617nm、618nm
摻銪Eu3+下轉換納米熒光粉激發波長394nm,發射波長620nm
紅色稀土Sm3+摻雜的納米熒光粉激發波長405nm,發射波長646nm
激發波長405nm的KY(MoO4)4:Sm3+、Ca3GdNa(PO4)3F:Sm3+長余輝納米熒光粉
橘紅色發光下下轉換納米熒光粉Ca3GdNa(PO4)3F:Sm3+激發波長405nm,發射波長600nm
紅色,橘紅色Sm3+釤離子摻雜的長余輝納米熒光粉激發波長405nm,407nm,409nm
激發波長407nm,發射波長607nm橘紅色發光下轉換納米熒光粉
摻Sm3+紅色長余輝納米熒光粉激發波長407nm,發射波長646nm
紅光稀土Sm3+激活的長余輝納米熒光粉激發波長409nm,發射波長649nm
橘紅色光長余輝納米熒光粉激發波長409nm,發射波長610nm
稀土離子Eu3+摻雜的紅光長余輝納米熒光粉激發波長464nm,發射波長626nm
K2La(PO4)2:Tb3+,Ca3Y2B4O12:Tb3+綠色長余輝納米熒光粉發射波長545nm
發射波長值為547nm的綠色長余輝納米熒光粉Sr3La(BO3)3:Tb3+,Na3Y(PO4)2:Tb3+,Sr3Y(BO3)3:Tb3+
綠光長余輝納米熒光粉激發波長256nm,375nm,376nm
稀土Tb3+摻雜的下轉換納米熒光粉激發波長256nm,發射波長547nm
激發波長403nm,405nm的稀土Sm3+摻雜的微米熒光粉
紅色長余輝納米熒光粉Ca3Y2B4O12:Eu3+,LaAl2.03B4O10.54:Eu3+
激發波長405nm,407nm的稀土Sm3+摻雜的紅色長余輝納米熒光粉
SrY(MoO4)2:Sm3+,KY(MoO4)4:Sm3+長余輝納米熒光粉紅光發射波長646nm