玉林师范学院 化学与食品科学学院, 广西 玉林 53700
CdSe量子点是一种重要的半导体纳米材料。以巯基乙胺(CA)为稳定剂, CdCl2·2.5H2O为镉源, SeO2为硒源, 采用简单的一步水相法合成水溶性的CdSe量子点。详细地研究了加热回流时间、初始pH值、硒与镉的摩尔比和回流温度等实验条件对CdSe量子点发光性能的影响。利用X-射线粉末衍射、透射电子显微镜、紫外-可见光谱和荧光光谱等表征量子点的结构和光学性能。结果表明, 采用巯基乙胺为稳定剂制备的CdSe量子点为立方晶相, 颗粒大小约为2.0nm, 量子点的荧光发射峰在560~589nm内连续可调。
量子点 水相法 荧光性能 quantum dots aqueous phase fluorescence properties
中国计量大学 光电材料与器件研究所， 浙江 杭州 310018
Er3+的上转换性能强烈依赖局部位置对称畸变。在本研究中，采用高温固相法制备了La2Mg（1-w）ZnwTiO6∶xEr3+（x=0，0.02，0.04，0.06，0.08，0.10；w=0，0.3，0.5，0.7，1.0）系列荧光粉。基于XRD精修，Zn2+的掺杂改变了La2MgTiO6晶体的配位环境，晶相由Pbnm转变为P21/n。在980 nm激光激发下，样品上转换荧光强度随Er3+离子浓度改变，当Er3+离子浓度为x=0.06时样品的上转换荧光强度最强。基于荧光强度比技术研究了样品La2Mg（1-w）ZnwTiO6∶xEr3+（x=0.06；w=0，0.3，0.5，0.7，1.0）在303～583 K温度范围内的上转换荧光温度传感特性。实验结果表明，灵敏度随着Mg2+和Zn2+掺杂浓度比例的改变而改变，在w=1.0时达到最大绝对灵敏度0.90%·K-1，说明Zn2+的掺杂提高了La2MgTiO6的灵敏度。
Er3+掺杂 荧光粉 荧光性能 温度传感 Er3+ doping fluorescent powder fluorescence properties temperature sensing
东北大学信息科学与工程学院流程工业综合自动化国家重点实验室，辽宁 沈阳 110819
稀土离子掺杂碲酸盐玻璃及光纤具有荧光特性、良好的抗结晶热稳定性、低转变温度、高非线性、高折射率以及强穿透性等显著优势。随着人们对碲酸盐玻璃研究的不断深入，基于稀土离子掺杂碲酸盐玻璃及光纤制成的荧光传感器因响应速度快、抗电磁干扰能力强、分辨率高和稳定性好等特性在传感领域备受关注。综述了稀土离子掺杂碲酸盐玻璃及光纤的制备方法、特性、工作原理及其在传感领域的应用，从温度传感、压力传感、浓度传感三个方面展开介绍并对其传感应用前景进行了展望。
材料 稀土离子掺杂碲酸盐玻璃 光纤 荧光特性 低转变温度 温度传感 激光与光电子学进展
2022, 59(15): 1516017
中北大学 仪器与电子学院, 山西 太原 030051
采用简单、绿色、低成本的方法合成石墨烯量子点（GQDs）一直是研究者们不断追求和探究的热点。本文首先采用简单、低成本的激光诱导聚二甲基硅氧烷（PDMS）方法成功制备出有缺陷的少层石墨烯, 然后再以所制备的石墨烯为碳源, 采用一步水热法成功制备出了分散性良好、横向平均尺寸约为6.67 nm、发稳定蓝色荧光的GQDs溶液。分别采用透射电镜（TEM）、拉曼光谱、紫外吸收光谱和荧光光谱对GQDs的形貌和荧光特性进行了表征。以硫酸奎宁为标准参考物, 计算所得GQDs的荧光量子产率约为6.3%。本研究提出的制备GQDs的方法具有简单、低成本、低污染的优势, 为石墨烯量子点的制备提供了一种新途径、新参考, 也为石墨烯量子点大规模商业化制备提供了潜力。
激光诱导 石墨烯 石墨烯量子点 水热法 荧光特性 laser induced graphene graphene quantum dots hydrothermal method fluorescence properties
包头师范学院 化学学院, 内蒙古 包头 014030
利用有机相法合成Nd3+掺杂CdSe纳米晶(CdSe∶Nd), 通过X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜 (TEM)、紫外吸收光光谱及荧光光谱表征, 证明Nd3+已经成功掺入到CdSe的晶格中。与纯CdSe纳米晶相比, CdSe∶Nd纳米晶的结构仍为立方晶型, 且形貌近似球形, 均匀分散, 粒径约为2～4 nm。紫外吸收峰和荧光发射峰都发生红移, 而且掺杂后的CdSe∶Nd纳米晶量子产率也提高, 这可能是由于掺杂Nd3+引入了新的杂质能级, 带隙减小。为了实现CdSe∶Nd纳米晶的可加工性和功能性, 通过微乳法合成SiO2 壳包覆的CdSe∶Nd纳米球(CdSe∶Nd@SiO2 纳米球), CdSe∶Nd@SiO2 纳米球呈均匀球形, 直径约为100～115 nm, 并且包壳后的CdSe∶Nd@SiO2 纳米球发射峰(581 nm)与CdSe∶Nd纳米晶(598 nm)相比, 发光强度提高且发射峰蓝移, 蓝移约为17 nm, 可能是因为SiO2 壳可以减少纳米晶表面的非辐射跃迁以及改善表面缺陷导致的。
CdSe∶Nd纳米晶 掺杂 CdSe∶Nd@SiO2 纳米球 荧光性质 核壳 CdSe∶Nd nanocrystals doped CdSe∶Nd@SiO2 nanospheres fluorescence properties core-shell
1 合肥工业大学资源与环境工程学院, 安徽 合肥 230009
2 中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
3 安徽省环境光学监测技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
掌握不同环境因素下的光谱发射特性是农药准确测量的前提。 以多菌灵、 西维因、 麦穗宁三种杂环农药为研究对象, 研究了农药在不同pH值和常见阴、 阳离子条件下的三维荧光光谱发射特性, 并初步分析了Fe3+和Cu2+对三种农药的荧光猝灭机制。 结果表明, 多菌灵和麦穗宁均具有两个荧光峰, 西维因仅有一个荧光区域, 三种农药的主要荧光峰分别位于λex/λem=280/300, 310/340和280/335 nm, 多菌灵和麦穗宁的次荧光峰Peak B分别位于λex/λem=245/305 nm, λex/λem=250/340 nm; 多菌灵与麦穗宁随pH值变化表现为相似的荧光发射特征, 在酸性/碱性降低时, 荧光强度增大; 酸性条件下西维因的荧光发射强度无明显变化, 但在碱性条件下, 随pH值的减小荧光强度不断增强; 三种农药在pH值6.16～7.4范围内均可获得较好的荧光发射特征。 水中CO2-3, SO2-4, NO-3, Cl-, HPO2-4, HCO-3, Mg2+, Zn2+, NH+4, Na+, Ca2+和K+等12种常见离子对多菌灵, 西维因和麦穗宁的荧光发射特性无明显影响。 Fe3+与Cu2+离子通过静态荧光猝灭反应, 影响三种农药的荧光发射强度。 随着离子浓度的增加荧光强度不断降低, 在实际测量中, 需重点考虑Fe3+和Cu2+对测量结果的影响。 该研究结果为水体杂环农药的准确测量提供了基础数据。
杂环农药 三维荧光 环境因素 荧光特性 Heterocyclic pesticides Three-dimensional fluorescence Environmental factors Fluorescence properties
在低压直流溅射沉积的纳米Au薄膜表面喷涂有机固体晶体2,5-二苯基恶唑(DPO), 制成具有(Au+DPO)单元结构的多层纳米薄膜。利用XRD表征多层纳米薄膜的晶体结构, 通过SEM表征各层薄膜的表面形貌, 并测试了多层纳米薄膜的紫外荧光特性。与纯DPO薄膜相比, 多层纳米薄膜的紫外荧光峰出现了5 nm的蓝移, 而且DPO荧光峰形貌发生改变。在多层膜中, DPO薄膜的荧光强度与薄膜层数成反比关系, 而纳米Au膜的荧光强度与薄膜层数成正比关系。SEM与XRD测试结果表明, 多层薄膜中的DPO薄膜随着薄膜层数的增加逐渐成为无定型结构。DPO薄膜与纳米Au膜相互作用, 导致其晶体结构异于单层薄膜, 进而改变了其荧光特性。
纳米Au薄膜荧光特性 多层纳米薄膜 紫外荧光蓝移 5-二苯基恶唑(DPO) fluorescence properties of nano-au films nano-multilayer films UV fluorescence blue shift 2 2 5- diphenyloxazole(DPO)
1 河北师范大学 化学与材料科学学院, 河北 石家庄 050024
2 清华大学 材料科学与工程系, 北京 100084
采用直接沉淀法制备了层状框架γ-磷酸锆(γ-ZrP)及改性磷酸锆(γ-DDZrP), 通过插层化学法将吡嗪-2-羧酸生色团与改性磷酸锆进行杂化组装。X射线衍射结果显示, γ-DDZrP的层间距(3.70 nm)远远大于γ-ZrP(1.11 nm), 这有利于吡嗪-2-羧酸生色团的插入。组装后层状框架的层间距由3.70 nm减小为3.33~3.29 nm。 荧光光谱表明, 最大发射峰位置发生了明显蓝移, 由溶液中的373 nm蓝移至悬浮液的366 nm。研究发现, 吡嗪-2-羧酸在水溶液中的荧光强度很低, 但形成插层组装后, 悬浮液的荧光强度有了很大程度的提高, 当浓度为15 μmol/L时, 荧光强度增大了6倍。这说明γ-DDZrP能够改善吡嗪-2-羧酸的荧光性能, 有利于其在分子识别和荧光探针等领域的应用。
吡嗪-2-羧酸 改性磷酸锆 杂化组装 荧光性能 pyrazinecarboxylic acid modified zirconium phosphate hybrid assembly fluorescence properties
1 苏州科技大学 化学生物与材料工程学院, 江苏 苏州215009
2 江苏省环境功能材料重点实验室, 江苏 苏州215009
以六氢吡啶为催化剂, 通过Vilsmerier-Haack和Knoevenagel反应合成了一种新型的芳稠杂环化合物1,1-二(苯并咪唑-2-基)-2-(N-乙基咔唑-3-基)乙烯, 产率为72.53%。利用元素分析、FT-IR、UV-Vis、1H NMR、溶液和固体荧光光谱、循环伏安(CV)分析、TG-DTA热分析研究了产物的结构、光学特性、电化学特性和热稳定性。该化合物在DMF、DMSO和DCM 3种溶剂的稀溶液中均具有290 nm和375 nm两处紫外吸收峰以及470 nm处的蓝绿色荧光发射。不同DMSO和DCM体积比的混合溶剂的溶液荧光表明, 该化合物具有明显的AIE荧光效应。固体荧光光谱表明, 产物在327 nm和436 nm有两处激发峰, 最大发射峰位于484 nm, 相比于溶液荧光发生了红移现象。由循环伏安测试结果计算获得产物的能隙为2.79 eV, 电离势为5.43 eV, 电子亲和势为2.85 eV, 表明产物具有良好的电子传输能力。TG/DTA测试结果显示目标产物具有良好的热稳定性。
合成 Knoevenagel反应 AIE效应 荧光性能 synthesis Knoevenagel reaction AIE effect fluorescence properties
1 中国计量学院 光电工程研究所,杭州 310018
2 中国科学院西安光学精密机械研究所 信息光子学室,西安 710119
采用改进的碱催化法和种子法分别制得了稀土配合物Eu(TTFA)3掺杂的SiO2杂化胶体球，并用透射电子显微镜和荧光分光光度计对其显微形貌和荧光光谱特性进行了详细地研究.结果表明，两种方法都可以获得单分散性的、稀土配合物掺杂SiO2杂化胶体球，且都具有Eu3+离子典型的荧光光谱特性.Eu(TTFA)3掺杂入SiO2胶体球中后，有机配体TTFA在短波长处的吸收明显增强了，最大的吸收峰位也向短波长方向移动大约20～30 nm，Eu3+离子5D0→7F2发射跃迁仍然具有良好的窄线发光特征，同时荧光峰值的形态和位置受SiO2基体的影响发生轻微的变化.
SiO2杂化胶体球 碱催化法 种子法 光谱特性 SiO2 hybrid spheres Eu(TTFA)3 Eu(TTFA)3 Base-catalyzed method Seed-growth method Fluorescence properties
