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      基于上轉換納米粒子的近紅外敏感材料UCNPs

      時間:2020-05-06 17:41:58       瀏覽:1300

      基于上轉換納米粒子的近紅外敏感材料UCNPs


      本文是一篇綜述,介紹了用上轉換納米粒子構建近紅外敏感材料,還有近紅外敏感材料的應用和挑戰。作者是德國馬普研究所的 Si Wu和 Hans-Jürgen Butt, Near-Infrared-Sensitive Materials Based on Upconverting Nanoparticles (Adv. Mater. 2016, 28, 1208–1226)


              上圖是各種光線的生物組織穿透能力對比,UV是紫外,VIS是可見光,IR是紅外光,NIR是近紅外光,還是近紅外光的組織穿透能力最強;假設穿透深度與光強的5%成正比,光線穿透1.0  mm  at λ  = 408 nm, 6.3 mm at  λ  = 633 nm, 7.5  mm  at   λ  = 705 nm, and 8.0 mm at λ  = 808 nm,當波長繼續增加達到紅外區時,由于水對紅外光吸收很強,所以穿透深度反而減弱。

             傳統的NIR吸收過程是同時吸收兩個光子,比如,對365nm紫外光敏感的化合物可能同時吸收波長730nm的兩個光子。但是由于雙光子吸收的吸收截面較小,盡管使用了飛秒級的激光器,效率還是不高。因為這個過程需要高強度的光線,只能發生在激光的聚焦處,脈沖強度大于10的六次方W.cm-2,缺點顯而易見。鑭系金屬摻雜的上轉換材料自2000年被報道,相對于傳統NIR吸收過程的優點是不需要高強度的脈沖激光,光強可以小好幾個數量級,可以使用直徑幾個厘米的紅外激光二極管。用NIR產生活性氧用于光動力學治療的見文獻 Chem. Soc. Rev. 2015 , 44 , 1449?

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