Selten-erd dotierte Nanopartikel

Selten-erd dotierte Nanopartikel bestehen aus einem Wirtsgitter, in welches während der Synthese Dopanten eingearbeitet warden. Durch diese Kombination entsteht bei dieser Art von Partikeln eine von der Größe der Kristallite unabhängige Emissionseigenschaft.

Bei diesen Partikeln handelt es sich um anorganische Kerne aus einem nicht fluoreszierenden Material, die bei der Synthese mit einem zweiten Material dotiert werden. Die so erzeugten Fehlstellen im Kristallgitter besitzen ein Überschuss an Elektronen, die zur Fluoreszenz angeregt werden können. Beispiele hierfür sind unter anderem Bariumsulfat oder Gadoliniumvanadatphosphat, die mit Seltenerd-Atomen wie Europium oder Ytterbium dotiert werden können. Bei solchen Partikeln sind im Gegensatz zu den Halbleiter-Nanopartikeln die Fluoreszenzeigenschaften nicht von der Partikelgröße, sondern ausschließlich von Art und Menge des Dopanden abhängig. Daher besitzen solche Systeme eine geringere Anforderung an die Monodispersität der Partikel. Die Fluoreszenzlebensdauer solcher Systeme ist in der Regel sehr hoch, typischerweise im ms-Bereich, außerdem sind sie unempfindlich gegen Wärmebehandlung und Oberflächenmodifikationen, da die Fluoreszenz auf die Fehlstellen beschränkt ist. Da sich die Stabilisatormoleküle auch dieser Partikel verändern lassen, können auch diese Partikel homogen in den meisten Medien dispergiert werden.
Ein typisches Beispiel für diese Partikelgattung sind die CANdot Serie X, Seltenerd-dotierte Partikel auf Phosphat, Vanadat oder Sulfat-Basis. Sie besitzen eine sehr hohe Stabilität gegen äußere Einflüsse, besitzen eine sehr charakteristische Emission und lassen sich als ohne Anregung farblose Dispersion verarbeiten. Dadurch sind diese Partikel besonders geeignet für Security-Anwendungen.

Serie X fluoreszente Selten-Erd-dotierte Partikel mit unterschiedlichen Fluoreszenzfarben (blau, gelb, grün, rot) stellen eine kostengünstige Alternative zu den Serie A Partikeln dar. Die verschiedenen Fluoreszenzfarben werden durch unterschiedliche Dotierungen erzeugt, die Anregung muss im kurzwelligen UV-Bereich (um 250 nm) erfolgen. Diese Partikel lassen sich zu einer vollständig farblosen Dispersion in polaren Medien verarbeiten und eignen sich daher als Zusatz für fluoreszierende Tinten.

Dr. Christoph Gimmler

Dr. Christoph Gimmler

Dr. Jan Niehaus

Dr. Jan Niehaus

Technische Datenblätter

CANdot Series X