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稀土掺杂上转换纳米颗粒-金属有机骨架复合材料的研究进展

2021-08-16魏敏敏谢小吉

高等学校化学学报 2021年8期
关键词:复合材料结构

魏敏敏,袁 泽,闾 敏,马 辉,谢小吉,黄 岭

(南京工业大学先进材料研究院,南京 211816)

稀土掺杂上转换纳米颗粒因具有将低能量光(如近红外光)转化为高能量光(如紫外-可见光)的反斯托克斯位移发光能力而备受关注[1~4].得益于稀土离子的独特性质,稀土掺杂上转换纳米颗粒具有发光性质可调、光稳定性好、自发荧光背景低和生物毒性低等优点[5,6],在生物成像[7,8]、传感[9~11]、激光[12,13]及三维显示[14]等领域显示出广阔的应用前景.但稀土掺杂上转换纳米颗粒的功能相对局限,无法满足日益增长的应用需求.将稀土掺杂上转换纳米颗粒与其它功能材料复合,获得多功能纳米复合材料,是实现材料性质调控、功能和应用拓展的有效途径之一[3,15].相比于单一的稀土掺杂上转换纳米颗粒,复合材料不仅具有单一组分的功能,还具有不同组分间的协同效应.目前,稀土掺杂上转换纳米颗粒已被证明可与金纳米粒子[16,17]、有机分子[18~20]和二氧化硅[21~23]等材料有效复合[24~27],并在药物递送[28,29]、诊疗一体化[30,31]和防伪[32,33]等领域展现出应用价值.

金属有机骨架(MOF)材料是一类特殊的多孔材料,通常由金属离子(簇)和有机配体通过共价键或配位键连接形成[34,35].MOF同时具有无机和有机材料的特点,如比表面积大、结构有序度高、形貌可控性好和生物兼容性良好等[36,37].此外,MOF的磁、电及光等性质可随着配体与金属离子的组合而改变.上述特点使得MOF具有广阔的应用范围,可用于异相催化、气体存储、分离和生物……

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