Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths

 
 
North Holland (Verlag)
  • 1. Auflage
  • |
  • erschienen am 14. Oktober 2015
  • |
  • 394 Seiten
 
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978-0-444-63493-1 (ISBN)
 

Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths is a continuing series of books covering all aspects of rare earth science, including chemistry, life sciences, materials science, and physics. The handbook emphasizes rare earth elements [Sc, Y and the lanthanides (La through Lu)] but, when relevant, information also is included about the closely related actinide elements.

The individual chapters are comprehensive, broad, up-to-date critical reviews written by highly experienced invited experts. The series, which was started in 1978 by Professor Karl A. Gschneidner, Jr., combines and integrates both the fundamentals and applications of these elements and now publishes two volumes a year.


  • Covers all aspects of rare earth science, including chemistry, life sciences, materials science, and physics.
  • Includes contributions from highly experienced, invited experts
  • Provides comprehensive, up-to-date critical reviews of developments in the field
  • Combines and integrates both the fundamentals and applications of rare earth elements
0168-1273
  • Englisch
  • Niederlande
Elsevier Science
  • 20,88 MB
978-0-444-63493-1 (9780444634931)
0444634932 (0444634932)
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  • Front Cover
  • Handbook on the Physics and Chemistry of Rare EarthsVolume
  • Copyright
  • Contents
  • Contributors
  • Preface
  • Chapter 269: Organic Chromophores-Based Sensitization of NIR-Emitting Lanthanides: Toward Highly Efficient Halogenated Envi...
  • Chapter 270: Europium Chalcogenide Nanoparticles
  • Chapter 271: Hybrid Materials of the f-Elements Part I: The Lanthanides
  • Chapter 272: Microscopic Thermodynamic Descriptors for Rationalizing Lanthanide Complexation Processes
  • Chapter 273: Near-IR-Triggered Photon Upconversion: Imaging, Detection, and Therapy
  • Contents of Volumes 1-46
  • Index of Contents of Volumes 1-47
  • Chapter 269: Organic Chromophores-Based Sensitization of NIR-Emitting Lanthanides: Toward Highly Efficient Halogenated En...
  • 1. Introduction
  • 1.1. Motivation and Background
  • 1.2. Organic-Based NIR-Emitting Lanthanide Photonic Devices
  • 2. Sensitization of NIR-Emitting Lanthanides
  • 2.1. Electronic Configuration of Organic Molecules and Semiconductors
  • 2.2. Electronic Configuration of Lanthanides in Material Environments
  • 2.3 Sensitization of NIR-Emitting Lanthanides through Organic Chromophores
  • 2.4 Sensitized NIR-Emitting Lanthanides in Organic Environments
  • 2.4.1. Representative Ligands and Chromophores
  • 2.4.2 Organic Chromophores Based on Transition Metal Complexes
  • 2.5 NIR-Emitting Lanthanides OLEDs
  • 3. The NIR-Emitting Efficiency of Luminescent Lanthanides
  • 3.1. The NIR-Emitting Lanthanides Radiative Probability and Judd-Ofelt Formalism
  • 3.2 The NIR-Emitting Lanthanides Nonradiative Vibrational Quenching
  • 4. Strategies to Decrease Multiphonon-Quenching of the NIR-Emitting Lanthanides
  • 4.1. Deuteration
  • 4.2. Fluorination
  • 4.3. Perfluorination
  • 4.3.1. Perfluorinated Ligands and Lanthanide Environments
  • 4.3.2. Other Effects of Highly Fluorinated and Perfluorinated Ligands and Environments
  • 4.4. Other Halogens
  • 4.5. Other Effects of Halogenation
  • 5. Energy Transfer Between Lanthanides
  • 5.1. Cross-Relaxation and Energy Migration
  • 5.2. Energy Transfer Upconversion
  • 6. Composite Materials with IR-Based Lanthanide Sensitizations Through Organic Chromophores
  • 6.1. Hybrid Organic-Inorganic Materials
  • 6.2. Composite Organic Materials
  • 7. Concluding Remarks
  • Acknowledgment
  • Abbreviations and Symbols
  • References
  • Chapter 270: Europium Chalcogenide Nanoparticles
  • 1. Introduction
  • 1.1. General Introduction
  • 1.2. Brief History of Europium Semiconductors
  • 1.3. Brief History of Europium Chalcogenide Nanoparticles
  • 2. Preparation Methods
  • 2.1. Liquid Ammonia Method
  • 2.2. Photochemical Reactions
  • 2.3. Single-Source Precursor Method
  • 2.4. Electrochemical Deposition
  • 2.5. Vapor Phase Conversions
  • 3. Glass Materials
  • 3.1. Polymeric Materials
  • 3.2. Silica Glass Materials
  • 4. Electronic and Photophysical Properties
  • 4.1. Absorption and Emission Spectra
  • 4.2. Photo-Induced Magnetic Properties
  • 5. Magnetic and Optomagnetic Properties
  • 5.1. Magnetic Properties
  • 5.2. Magneto-Optical Properties
  • 6. Characteristic Structures
  • 6.1. Aggregations
  • 6.2. Arrangements
  • 6.3. Nano-Hybrids
  • 6.4. Attachments
  • 7. Conclusion and Outlook
  • 7.1. Preparation
  • 7.2. Magnetic Properties
  • 7.3. Magneto-Optical Properties
  • Abbreviations
  • References
  • Chapter 271: Hybrid Materials of the f-Elements Part I: The Lanthanides
  • 1. Introduction
  • 2. Ln Hybrid Materials
  • 2.1. Ln-O Hybrid Materials: Aliphatic Linkers
  • 2.2. Ln-O Hybrid Materials: Aromatic Linkers
  • 2.3. Ln-Phosphonate Hybrid Materials
  • 2.4. Ln-O Hybrid Materials with Chelating Ligands
  • 3. Molecular Ln Materials
  • 4. Summary and Outlook
  • Acknowledgments
  • Abbreviations
  • References
  • Chapter 272: Microscopic Thermodynamic Descriptors for Rationalizing Lanthanide Complexation Processes
  • 1. Introduction
  • 1.1. Coordination Chemistry: f-Block Elements Follow d-Block Elements
  • 1.2. Scope of the Review
  • 2. The Main Stream in Rare Earth Thermodynamics
  • 2.1. The Separation of Rare Earths and Actinides
  • 2.2. Solvation and Hydrolysis
  • 2.3. Complexation Using Monodentate and Multidentate Ligands
  • 3. Enthalpy-Entropy Correlation
  • 3.1. Two-Step Choppin's Model for Rare Earth Coordination
  • 3.2. Ford's Model of Enthalpy-Entropy Compensation
  • 3.3. Dimerization in Rare Earth Complexes
  • 4. The Metallosupramolecular Revolution
  • 4.1. Intermolecular Affinities and the Allosteric Cooperativity
  • 4.2. Intramolecular Connections and the Chelate Cooperativity
  • 4.3. Multivalency and the Interannular Cooperativity
  • 5. Conclusions and Perspectives
  • Abbreviations
  • References
  • Chapter 273: Near-IR Triggered Photon Upconversion: Imaging, Detection, and Therapy
  • 1. Introduction
  • 1.1. Luminescent Probes
  • 1.1.1. Organic Fluorophores
  • 1.1.2. Quantum Dots
  • 1.1.3. Lanthanide-Doped Nanoparticles
  • 1.2. Upconversion
  • 1.2.1. Excited State Absorption
  • 1.2.2. Energy Transfer Upconversion
  • 1.2.3. Cooperative Upconversion
  • 1.2.4. Photon Avalanche
  • 2. Upconverting Nanoparticles
  • 2.1. The Choice of Host and Lanthanide Dopant Ions
  • 2.1.1. Choice of Host
  • 2.1.2. Single Ion Dopant
  • 2.1.3. Multiple Ion Doping: The Activator-Sensitizer System
  • 2.2. Synthesis
  • 2.2.1. Thermal Decomposition Method
  • 2.2.2. Hydro(solvo)thermal Method
  • 2.2.3. Coprecipitation Method
  • 2.2.4. Sol-Gel Method
  • 2.2.5. Combustion Method
  • 2.2.6. Flame Synthesis
  • 2.3. Surface Modification of Ln-Doped Upconversion Nanoparticles
  • 2.3.1. Ligand Oxidation and Ligand Removal
  • 2.3.2. Ligand Exchange
  • 2.3.3. Surface Silanization
  • 2.3.4. Polymer Coating
  • 3. Enhancing Upconversion
  • 3.1. Core-Shell Structures
  • 3.1.1. Homogeneous CoreShell
  • 3.1.2. Heterogeneous CoreShell
  • 3.1.3. Active-CoreActive-Shell
  • 3.2. Metal Enhancement
  • 4. Bioassays and Biosensing
  • 4.1. Biosensing
  • 4.1.1. Nanothermometry: Sensing the Temperature of Cells
  • 4.1.2. Detection of Metal Ions
  • 4.2. Bioassays
  • 4.2.1. Heterogeneous Assays
  • 4.2.2. Homogeneous Assays
  • 5. Applications in Imaging
  • 5.1. Imaging
  • 5.1.1. In vitro Imaging
  • 5.1.2. In vivo Imaging
  • 5.2. Multimodal Imaging
  • 5.2.1. Upconversion Luminescence and MRI
  • 5.2.2. Upconversion Luminescence and PET
  • 5.2.3. Upconversion Luminescence and X-ray CT
  • 5.3. Drug Delivery and Release
  • 5.3.1. Chemotherapy
  • 5.3.2. Photodynamic Therapy
  • 5.3.3. Photothermal Therapy
  • 6. Conclusions and Perspectives
  • Acknowledgments
  • List of Symbols
  • Acronyms and Abbreviations
  • References
  • Index
  • Back Cover

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