研究目的
研究CaTiO3:Er3+:Yb3+在980 nm和1550 nm激发下的上转换机制及其作为细胞荧光探针的潜力。
研究成果
通过溶胶-凝胶法合成的CaTiO3:Er3+:Yb3+纳米粒子在980 nm和1550 nm激发下均表现出上转换发光，其机制分别涉及双光子和三光子吸收过程。该材料显示出低细胞毒性，成功作为细胞质染色的发光探针应用，约70%的细胞被染色。1550 nm处的发射表明其在生物系统第二光学窗口成像中具有潜在应用价值。
研究不足
该研究未探究化合物与细胞成分相互作用的具体位点，而这对理解其细胞标记潜力至关重要。此外，在1550 nm激发下，随着Yb3?浓度增加，上转换发射强度被抑制，表明稀土离子（RE3?）聚集存在潜在限制。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用溶胶-凝胶法合成CaTiO3:Er3+:Yb3+，并通过XRD和SEM表征评估晶体相纯度、晶粒尺寸及微应变。在980 nm和1550 nm激发下记录上转换光谱。
2：样品选择与数据来源：
样品制备采用不同Yb3+浓度（1.0、1.5和2.0 mol%）及固定Er3+浓度（0.3 mol%）。
3：5和0 mol%）及固定Er3+浓度（3 mol%）。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括岛津XRD 6000衍射仪、日立TM-3000扫描电镜、Acton研究公司Spectra pro 300i光谱仪，以及工作波长为980 nm和1550 nm的光纤耦合二极管激光器。
4：实验步骤与操作流程：
合成过程包括将CaCl2·2H2O溶于2-乙氧基乙醇，加入稀土离子溶液后滴加Ti(OC4H9)4，混合物经干燥并在1200°C热处理4小时。
5：数据分析方法：
分别采用谢乐公式和威廉姆森-霍尔方程计算晶粒尺寸与微应变，基于光谱分析上转换发光机制。
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