以发光稀土元素作探针探究核壳纳米颗粒的结构完整性

镧系掺杂的纳米颗粒在生物成像，光电子学，以及光伏领域等都有潜在的应用，目前对于核壳结构的表征一般通过透射电子显微镜(TEM)、电子能量损失谱(EELS)和X射线能量散射谱(EDS)来进行，而这些表征手段通常缺乏灵敏度，在探测微量的元素变化时显得束手无策。

最近，香港城市大学王锋教授课题组以NaYF4为核壳结构的基质材料，分别在核层(core)和壳层中掺杂铈离子(Ce3+)和铽离子(Tb3+)作为光学探针，结合元素EELS扫描，以及稳态发光谱和瞬态发光谱，确立了合成的纳米颗粒具有完整的core-shell结构，掺杂离子分别占据在core层和shell层，元素扩散完全可以忽略不计。而通过气氛保护热处理后，core层和shell层元素在界面层上通过热振动获得能量从而产生了离子取代，进而界面层不再清晰分明，core-shell结构被破坏。

此项研究有助于进一步深入理解掺杂元素在core-shell结构纳米晶中的分布情况，最终为core-shell结构纳米材料的实际应用提供技术指导。

这一研究成果发表于《Angewandte Chemie International Edition》上。

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201506157/full