Keywords: Nanopartículas, neodimio Nanoparticles, neodymium Nanopartícules, neodimi

Title in different languages: Synthesis and Chemical Functionalization of Neodymium-doped nanoparticles as Nanothermometers in the Second Biological Window

Subject areas: Ingeniería química Chemical engineering Enginyeria química

Confidenciality: No

Academic year: 2014-2015

Student: De la Cruz Jesús, Lucia Guadalupe

Department: Química Física i Inorgànica

Access Rights: info:eu-repo/semantics/openAccess

Work's public defense date: 2016-09-09

TFM credits: 30

Project director: Carvajal Martí, Joan Josep

Abstract: 1 to 5 at. % Neodymium-doped monoclinic phase KGd(WO4)2 and hexagonal phase NaGdF4 nanoparticles were successfully synthesized by the Pechini sol-gel and hydrothermal methods, respectively. Under excitation at 808 nm, the 3 at. % Nd:KGd(WO4)2 nanoparticles exhibited strong emission bands at 883 nm and 1067 nm in the near infrared region range, corresponding to the4F3/2 →4I9/2 and 4F3/2→4I11/2 transitions of Nd3+, respectively. This last emission lies in the second biological window, and shows promising properties for thermal sensing in this range of wavelengths. In fact, the thermal analysis of these nanoparticles indicated a linear ascent behavior of the fluorescence intensity ratio in both strong. Finally, the surface of these nanoparticles was functionalized by silanization using 3-Aminopropyltriethoxysilane as the coupling agent, allowing deagglomerating and dispersing them in an aqueous medium, with sizes around 16 nm. Hence these nanoparticles are promising for nanothermometry applications in the second biological window. 1 a 5 a les. El % de nanopartícules de fase monoclínica dopada amb neodimi KGd(WO4)2 i fase hexagonal NaGdF4 es van sintetitzar amb èxit mitjançant els mètodes Pechini sol-gel i hidrotermal, respectivament. Sota excitació a 808 nm, el 3 at. El % de nanopartícules Nd:KGd(WO4)2 presentaven bandes d'emissió fortes a 883 nm i 1067 nm en el rang de la regió de l'infraroig proper, corresponents a les transicions 4F3/2 → 4I9/2 i 4F3/2 → 4I11/2 de Nd3+, respectivament. Aquesta última emissió es troba en la segona finestra biològica i mostra propietats prometedores per a la detecció tèrmica en aquest rang de longituds d'ona. De fet, l'anàlisi tèrmica d'aquestes nanopartícules va indicar un comportament d'ascens lineal de la relació d'intensitat de fluorescència en ambdues fortes. Finalment, la superfície d'aquestes nanopartícules es va funcionalitzar per silanització utilitzant 3-Aminopropiltrietoxisilà com a agent d'acoblament, permetent desaglomerar-les i dispersar-les en un medi aquós, amb mides al voltant dels 16 nm. Per tant, aquestes nanopartícules són prometedores per a aplicacions de nanotermometria a la segona finestra biològica.

Subject: Enginyeria química

Entity: Universitat Rovira i Virgili (URV)

Language: Anglès

Education area(s): Nanociència, Materials i Processos - Tecnologia Química de Frontera 

Title in original language: Synthesis and Chemical Functionalization of Neodymium-doped nanoparticles as Nanothermometers in the Second Biological Window

Creation date in repository: 2017-09-28