石墨烯氧化物键合增强Er3+/Yb3+共掺杂YAlO3纳米荧光体的红色上转换发光性能

本研究通过石墨烯氧化物（GO）键合显著提升了YAlO3:Er3+/Yb3+纳米颗粒（UCNPs）的上转换发光（UCL）性能，红色发射（662 nm, 4F9/2→4I15/2）强度因GO的"巨红边效应"和局域场增强而提高，红绿发射比从1.32升至1.73，为生物成像和光电器件提供了可调谐发光材料。

　　

亮点

本研究成功通过燃烧法合成GO键合的Er³⁺/Yb³⁺共掺杂YAlO₃纳米颗粒（YAP:Er;Yb@GO），证明GO能显著增强红色上转换发光（662 nm），其红绿发射比提升31%，归因于GO的π-π堆叠效应和局域电磁场增强。

结构分析

XRD显示样品为正交晶系YAP相（JCPDS #38-0222），Er³⁺/Yb³⁺掺杂引起晶格应变，在29.58°和30.55°出现新衍射峰。拉曼光谱证实GO的D带（1350 cm^-1）和G带（1580 cm^-1）特征峰，表明sp²碳域完整保留。

泵浦功率依赖性

随着Er³⁺浓度增加，Yb³⁺→Er³⁺能量转移效率先升后降，最佳掺杂浓度为3 mol%。功率实验显示GO样品三光子吸收斜率高达3.20（红色），证实GO能诱导多光子跃迁增强。

结论

GO功能化使UCNPs兼具高稳定性与可调发光特性，其低毒性（经体外/体内验证）和NIR响应性，在靶向生物标记（如肿瘤成像）和光动力治疗中展现独特优势。