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Yb3?/Er3?共掺杂Bi?O?纳米球的可控合成及其上转换发光性能在光学与X射线计算机断层成像中的应用

DOI：10.1016/j.optmat.2020.109827 期刊：Optical Materials 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 通过简便的水热法结合后续热处理，成功合成了共掺杂Yb3?/Er3?上转换离子对的Bi?O?纳米球。所得Bi?O?:Yb3?,Er3?纳米球呈单分散球形形貌，尺寸分布窄（约180纳米），在980纳米激光激发下呈现强烈上转换发光。研究发现，纳米球的晶体结构、形貌及上转换发光性能与Yb3?掺杂浓度及后续煅烧温度直接相关。这些Bi?O?:Yb3?,Er3?纳米球可大量制备，并能方便地修饰一层生物相容性聚乙烯亚胺（PEI）分子。制得的纳米球不仅保持了均匀的尺寸和形貌特征，还展现出良好的水分散性和生物相容性。值得注意的是，这些Bi?O?:Yb3?,Er3?上转换纳米荧光粉还可作为X射线计算机断层扫描（CT）成像的有效对比剂，其对比效能高于商用碘基对比剂。这种简便的合成路线和廉价的基质材料为Bi?O?:Yb3?,Er3?纳米球作为理想的双模态生物成像探针在生物医学领域的广泛应用铺平了道路。
作者： Dongxun Chen，Fang Wang，Jianqiang Bi，Weili Wang，Lu Wang，Kangning Sun，Dongqi Tang，Yanjie Liang
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究Yb3?/Er3?共掺杂Bi?O?纳米球的合成、上转换发光性能及其在光学与X射线计算机断层成像中的应用。

研究成果

通过简易水热法合成的Bi2O3:Yb3t,Er3t纳米球在980 nm激光激发下呈现强烈红色上转换发光，且其CT成像对比效能高于商用碘海醇，使其成为生物医学应用中理想的复合模态成像探针。

研究不足

为获得适用于生物医学的均匀形貌纳米球，Yb3?掺杂浓度应低于15%。较高Yb3?掺杂浓度会导致颗粒团聚加剧。

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