Tb3+激活SnO2量子点的绿色发光特性及其在光子学与抗癌应用中的多功能研究

本研究通过化学还原法成功合成Tb3+掺杂SnO2量子点（QDs），证实其具有浓度依赖性的绿色发光特性（378 nm）和白色-绿色可调色坐标。该材料在潜指纹检测、光子器件及抗癌应用（HEK293T细胞毒性实验）方面展现出多重应用潜力，为镧系掺杂纳米磷光体（nanophosphors）在生物标记与生物医学领域的集成提供新思路。

　　

Highlight

INTRODUCTION

发光材料（Luminescent materials）——包括有机染料、半导体发射体、荧光蛋白、金属配合物和无机磷光体——因其在多个科技领域的应用而被广泛研究。近年来，由于出色的发光性能和长期稳定性，掺镧系离子（lanthanide ions）的功能性无机纳米磷光体（nanophosphors）日益受到关注。

Synthesis of Tb³⁺-Doped SnO₂ Quantum Dots

Tb³⁺掺杂的SnO₂量子点（QDs）通过量身定制的化学还原策略合成。采用高纯度前体（锡氯五水合物和硝酸铽）在水相中搅拌，滴加水合肼（hydrazine）作为还原剂引发成核与生长。反应体系在106°C下保持20小时以促进可控结晶，并通过乙醇反复离心纯化。

X-ray Diffraction (XRD) Analysis

通过X射线衍射（XRD）在2θ范围20°–90°内分析合成的Tb³⁺掺杂SnO₂量子点的晶体学特征。衍射图谱与SnO₂的标准四方相高度吻合（空间群P42/mnm，JCPDS卡号01-088-0287）。各衍射峰均对应其（hkl）晶面，进一步证实SnO₂结构为结晶相。

CONCLUSIONS

本研究通过简便化学还原法合成了不同浓度Tb³⁺掺杂的SnO₂量子点（QDs）。X射线衍射（XRD）结构分析证实其为四方相（空间群P42/mnm）。通过TEM、HR-TEM和元素 mapping 进行形貌与组成研究，并通过XPS验证元素离子态。拉曼光谱进一步确认了结构特性。