水是生物体的重要组成部分，对生命尤为重要。但是在石油、有机溶剂和医药中如果含有微量水，其性质可能会受到破坏性的影响，因此检测特定物质中水的含量十分重要。目前检测水的方法主要有荧光检测法、光纤检测法、波导检测法等，但是这些检测方法大多数不能重复使用，一般也不能用于原位实时水含量检测。镧系掺杂上转换发光纳米颗粒具有大的反斯托克斯位移、尖锐的指纹发射和高的光学稳定性等特点。利用这些特点，我们设计了一种可以实现对水的低背景噪音、高灵敏度及选择性、长时间原位实时检测，并且可以重复利用的探针。研究表明，上转换纳米颗粒检测有机溶剂中水含量可以低至80 ppm，并且不受到常见的荧光分子的干扰。此外，利用上转换发光的非线性，可以实现非接触型水检测。该工作的利用上转换发光的非线性特点，实现了对水的高灵敏度检测，也为进一步设计并拓展基于上转换纳米颗粒的探针提供全新的设计思路。该项工作近期发表在ACS Appl. Mater. Interfaces, 2016, 8, 847–853。
该工作得到了科技部973计划、国家自然科学基金委等项目的资助和支持。
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http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.5b10192
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