作为地球上最丰富的化学元素之一,铁元素与现代工业与日常生活息息相关。水体中Fe3+过量或者缺乏都会导致环境和人类健康问题,因此Fe3+的标定成为近年来的热点关注问题之一。
常见Fe3+的标定材料有如下几种:1. MOF; 2. 半导体量子点;3. 稀土光学材料。因为前两种材料合成过程复杂,条件苛刻,稳定性较差并且合成原材料较贵,发展基于稀土光学材料的Fe3+荧光探针势在必行。
本文拟采用改性水热法制备得到Ca2+离子共掺的LaVO4:Eu3+纳米晶。通过两种不同表面活性剂的导向合成得到单斜相和四方相LaVO4,并使用X射线衍射仪、透射式电子显微镜、电感耦合等离子体和荧光光谱仪等手段对产物进行分析,Ca2+离子掺杂进入LaVO4:Eu3+纳米晶基质晶格,阻止了纳米晶的团聚并且增强了Eu3+稀土发光。此外,本文对纳米晶的合成机理以及荧光淬灭机理等进行了深入探讨,其Fe3+检测灵敏程度可达ppm,这项研究对液相检测Fe3+实际应用具有一定的参考价值。
这一成果近期发表在英国皇家化学会旗下著名学术期刊Dalton Transactions(道尔顿会刊)上,该研究工作主要由曾令玮博士(第一作者,通讯作者)和2019级研究生李中玉(第二作者)完成,该工作得到了湖南省大学生创新创业训练计划项目,湖南省杰出青年项目,中央高校基本科研专项资金、以及重庆市自然科学基金项目资助。
Lingwei Zeng *, Zhongyu Li, Hu Zhou,Jianxian Zeng, Zhengqiu Yuan, Zhizhi Chen,Jianfeng Tang *, Fabrication of two-phase Ca2+-doped LaVO4:Eu3+ structures: morphology modification, tunable optical performance and detection of Fe3+ ions with high sensitivity.
Dalton Transactions, 50 (2021) 11804-11813
部分示意图(附下)