省科學(xué)院稀有金屬所發(fā)光材料團(tuán)隊聯(lián)合暨南大學(xué)和中山大學(xué)，研究出一種新型鈣鈦礦結(jié)構(gòu)稀土基近紅外長余輝發(fā)光材料Na_0.5Gd_0.5TiO₃:Cr³⁺。近日，相關(guān)研究成果Near-Infrared Persistent Luminescence in a Cr³⁺-Doped Perovskite for Low-Irradiance Imaging（一種面向低照度成像應(yīng)用的Cr³⁺摻雜鈣鈦礦材料的近紅外長余輝發(fā)光性質(zhì)）發(fā)表在化學(xué)類頂級期刊Chemistry of Materials（美國化學(xué)會，影響因子10.19）。

近紅外長余輝發(fā)光材料作為一類多功能的稀土發(fā)光材料，在生物成像、癌癥轉(zhuǎn)移追蹤與治療、夜視監(jiān)控以及太陽能利用等生物醫(yī)學(xué)和材料化學(xué)領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。紅光–近紅外光具有較高的組織穿透性，但這些低能量的光子對現(xiàn)有長余輝發(fā)光材料的充能效率極低，極大限制了其在生物醫(yī)學(xué)成像中的應(yīng)用。

稀有金屬所聯(lián)合研發(fā)的新材料在低照度（~2.5 μW·mm^–2）的紅光（~650 nm）充能后，其所獲得的余輝強(qiáng)度（~760 nm）達(dá)到主流近紅外長余輝發(fā)光材料的100倍左右。在此基礎(chǔ)上，通過實(shí)驗與所構(gòu)建的基質(zhì)相對能級圖（HRBE），提出了一種新的單光子充能機(jī)理，并在原位模擬（SNR~120）和小鼠體內(nèi)（SNR~35）實(shí)現(xiàn)高信噪比的近紅外成像。該研究成果為發(fā)展新型稀土基近紅外長余輝發(fā)光材料和發(fā)光機(jī)理提供了新的啟發(fā)。

原位模擬的近紅外成像對比

全文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.0c00807

（省科學(xué)院稀有金屬所 林利天/供稿）