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新材料和新技术的发展,不仅推动了传统产业的转型升级,也为解决人类面临的能源、环境、健康等重大问题提供了新的可能。

这个上转换纳米发光材料让过氧化氢检测越来越精准!

发布时间:2025-02-24       来源:中新康明

在科学的星空中,每一个微小的进展都有可能成为发光未来的星辰。 近期,科学家们通过一项发光金属有机框架(MOFs)基复合材料的创新研究,成功开发出一种高效且灵敏的材料这一突破不仅展示了科技的无限魅力,更为生物医学诊断与环境监测开拓了新的可能性。

过氧化氢不仅是细胞生长信号中重要的“第二信使”,还在调节多种生理过程上扮演着关键角色。正常情况下,过氧化氢的浓度保持在一定范围内,但当其浓度超过时高时,则可能引发癌症、心血管疾病、阿尔茨海默病等严重的疾病。因此,开发一种既高效、实时监测H2O2浓度的工具极为重要。

MOF2

科研人员们将稀土离子掺杂的NaYF4纳米晶体与两种不同类型的MOFs——ZIF-8和UiO-66-NH2相结合,成功制备出具有核心卫星结构的复合材料。材料不仅表现出卓越的结晶性与高比功能,还能在980纳米近红外光发光下,明亮地发出可见光。这种独特的光学特性使其成为理想的发光亮点,可通过发射光强度的发光变化灵敏地检测H2O2的浓度。

为了进一步提升这些复合材料的功能,研究人员将NiSx纳米粒子加载到其表面。当H2O2出现时,复合材料的发光特性会发生显着的变化,这种变化能够通过光谱分析精准捕捉。具体来说,Er3+和Tm3+两种稀土离子在不同的H2O2浓度下,发光强度不同的变化,使得该检测方法具备高度的同一。

尤其重要的是,基于Tm3+的检测方法检测出超凡的低检出限,能够准确识别极低浓度的过氧化氢。这一发现不仅提升了检测的准确度,也扩展了该技术的适用范围,为各个领域中的H2O2检测需求提供了可能

这项研究的突破性成果不仅局限于过氧化氢的检测,还为其他科技领域的创新提供了新的启示。通过调整稀土离子的种类与比例,科学家们能够制造出不同颜色发光的复合材料,这一技术的潜力在显示技术和艺术创作领域取得了明显的前景。而得益于复合材料的优异的生物相容性和稳定性,它们还具备在生物理论、药物沉淀、光动力治疗等领域的应用潜力。

除此之外,这项研究提出了一种高度通用的合成方法,能够灵活点燃不同的稀土掺杂纳米晶体(UCNCs)与MOFs组合,制造出形态均匀、发光特性可调的复合材料这种方法为未来的研究提供了新的思路,并为新型材料的设计开辟了全新的方向。

 

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