目前,熒光發(fā)射位于1500-1700 nm(NIR-IIb)的主流鑭系元素探針主要是基于Er(III)的納米粒子(NPs)。中國科學(xué)院蘇州納米所王強(qiáng)斌研究員和Hongchao Yang構(gòu)建了一種新型的NIR-IIb熒光納米探針,即α-Tm NP(立方相NaYF4@NaYF4:Tm@NaYF4),其發(fā)射位于1630 nm。
本文要點(diǎn):
(1)α-NaYF4基質(zhì)的晶體場效應(yīng)誘導(dǎo)的Stark分裂亞能級的大量擴(kuò)散能夠激活α-Tm NP中Tm(III)的1630 nm發(fā)射。此外,研究者也系統(tǒng)地研究了基質(zhì)NaYF4 NP的晶體結(jié)構(gòu)(立方相(α)或六方相(β))、α相基質(zhì)中的摻雜劑(Yb(III),Tm(III)和Ca(II)離子)的類型和濃度、中間層和惰性殼層的厚度等因素對于Tm(III)的NIR-IIb熒光的影響。
(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,最終優(yōu)化后的納米結(jié)構(gòu)中的Tm(III)的NIR-IIb光致發(fā)光強(qiáng)度增強(qiáng)因子能夠達(dá)到~315。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該明亮的NIR-IIb熒光納米探針能夠?qū)θ橄侔┕寝D(zhuǎn)移進(jìn)行具有高空間分辨率的時(shí)間進(jìn)程成像。
Feng Ren. et al. Tailoring Near-Infrared-IIb Fluorescence of Thulium(III) by Nanocrystal Structure Engineering. Nano Letters. 2023
DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c03543
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.3c03543