نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 پژوهشکدة علوم و فناوری نانو، دانشگاه صنعتی شریف، تهران
2 دانشکدة مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی شریف، تهران
3 پژوهشکدة لیزر و پلاسما، دانشگاه شهید بهشتی، تهران
چکیده
نانوذرات SrF2 آلاییده با Yb3+ و Tm3+ از طریق تکنیک گرمایی ساده سنتز شدند. یون‌های سیترات به عنوان عامل پوشانندة سطح به محلول واکنش اضافه شدند. نانوذرات واگردونی رو بالای به دست آمده به وسیلة میکروسکوپ الکترونی روبشی (FESEM)، طیف سنجی پراش الکترونی پرتو x (EDS)، پراش پرتو x (XRD)، پراش نور پویا (DLS)، پتانسیل زتا، طیف سنجی تبدیل فوریۀ فروسرخ (FT-IR) و نورتابی با استفاده از لیزر nm980 شناسایی شدند. بر اساس نتایج به دست آمده یون‌های خاکی نادر (Na+) که کاتیون‌های نمک سیترات هستند می‌توانند به عنوان جبران کنندۀ بار وارد شبکۀ میزبان شوند. نشر واگردونی رو به بالا در مناطق مرئی و فروسرخ با تابش لیزر nm 980 مشاهده شد. نانوذرات با توزیع اندزة باریک و ریخت شناسی کروی یکنواخت به طور مستقیم در آب قابل پخش هستند و سوسپانسیون کاملاً شفافی را تشکیل می‌دهند. اندازۀ ذراتnm 10±1 است. نفوذ بالای طول موج نور تهییجی فروسرخ به بافت، این نانوذرات را برای هدف‌گیری تومورها در بافت‌های عمیق به منظور تصویربرداری زیستی و درمان فتودینامیک مناسب می‌کند.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Visible and near infrared upconversion emission from Tm3+, Yb3+ doped SrF2 nanoparticles
نویسندگان [English]
- M Ghorashi 1
- H R Madaah-Hosseini 2
- E Mohajerani 3
1 Institute for Nanoscience and Nanotechnology, Sharif University of Technology, Tehran, Iran
2 Department of Materials Science and Engineering, Sharif University of Technology, Tehran, Iran
3 Laser and Plasma Research Institute, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
چکیده [English]
Tm3+, Yb3+-codoped SrF2 nanoparticles were synthesized through a facile hydrothermal technique. Citrate ions were introduced as the capping agent into the reaction. Upconversion nanoparticles were characterized by field emission scanning electron microscopy (FESEM), Energy dispersive x-ray spectroscopy (EDS), x-ray diffraction (XRD), Dynamic light scattering (DLS), Zeta potential, Fourier transform Infrared spectroscopy (Ft-IR), and the 980 nm laser induced photoluminescence spectroscopy. Rare-earth ions (Na+), which are the cations of citrate salts, are incorporated into the structure to act as charge compensators. Upconversion emission in the visible and NIR region was observed by the 980 nm irradiation. Nanoparticles with a narrow size distribution and a uniform morphology were directly dispersible in water, forming a quite transparent suspension. Nanoparticles size was approximately 10 nm. High penetration of the Near-Infrared light into the body tissue makes these nanoparticles appropriate for tumor targeting in the deeper tissues for the purpose of bioimaging and photodynamic therapy.
کلیدواژه‌ها [English]
- upconversion nanoparticles
- strontium fluoride
- Tm and Yb dopants
- hydrothermal synthesis
- optical properties
- X Chen, J Vanacken, Y Liu, L Meng, J Ge, J Hu, S. Wu, Z Zhong, and V V Moshchalkov, IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics 25 (2019) 1.
- D Kim, N Lee, Y I. Park, and T Hyeon, Bioconjugate Chemistry, 28 (2017) 12.
- K Lingeshwar Reddy, R Balaji, A. Kumar, and V. Krishnan, Small 14 (2018) 1801304.
- B Zhou, B Shi, D Jin, and X Liu, Nature Nanotechnology 10 (2015) 924.
- P Du, J H Lim, S H Kim, and J S Yu, Opt. Mater. Express 6 (2016) 1896.
- J C Goldschmidt and S Fischer, Advanced Optical Materials 3 (2015) 510.
- E A Grebenik, A B Kostyuk, and S M Deyev, Russian Chemical Reviews 85 (2016) 1277.
- M Misiak, M Skowicki, T Lipiński, A Kowalczyk, K. Prorok, S Arabasz, and A Bednarkiewicz, Nano Research 10 (2017) 3333.
- M K Tsang, C F Chan, K L Wong, and J Hao, Journal of Luminescence 157 (2015) 172.
10. X Wu, Y Zhang, K Takle, O Bilsel, Z Li, H Lee, Z Zhang, D Li, W Fan, C Duan, E M Chan, C Lois, Y Xiang, and G Han, ACS Nano 10 (2016) 1060.
11. N Kumam, N P Singh, L P Singh, and S K Srivastava, Nanoscale Research Letters 10 (2015) 347.
12. J Sun, J Xian, and H Du, Applied Surface Science, 257 (2011) 3592.
13. J Sun, J Xian, X Zhang, and H Du, Journal of Rare Earths 29 (2011) 32.
14. G Wang, Q Peng, and Y Li, Journal of the American Chemical Society 131 (2009) 14200.
15. B Xu, H He, Z Gu, S Jin, Y Ma, and T Zhai, The Journal of Physical Chemistry C 121 (2017) 18287.
16. R D Shannon and C T Prewitt, Acta Crystallographica Section B 26 (1970) 1046.
17. J K Lim, S A Majetich, and R D Tilton, Langmuir 25 (2009) 13384.
18. C Graf, Q Gao, I Schütz, C N Noufele, W Ruan, U Posselt, E Korotianskiy, D Nordmeyer, F Rancan, S Hadam, A Vogt, J Lademann, V Haucke, and E Rühl, Langmuir 28 (2012) 7598.
19. V. Muhr, S. Wilhelm, T. Hirsch, and O. S. Wolfbeis, Accounts of Chemical Research 47 (2014) 3481.
20. Y Bao, Q A N. Luu, C Lin, J M Schloss, P S May, and C Jiang, Journal of Materials Chemistry 20 (2010) 8356.
21. A Márquez-Herrera, M V Ovando-Medina, E B Castillo-Reyes, M Zapata-Torres, M Meléndez-Lira, and J González-Castañeda, Materials 9 (2016) 30.
- L M Bishop, J C Yeager, X Chen, J N Wheeler, M D Torelli, M C Benson, S D Burke, J A Pedersen, and R J Hamers, Langmuir 28 (2012) 1322.
)