稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料的制備和性能研究.pdf

1、稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米粒子(Re-UCNPs)是一種由近紅外光激發(fā)放射出可見光的熒光材料。Re-UCNPs具有窄帶發(fā)射、光穩(wěn)定、發(fā)光時間長、低背景熒光等特點(diǎn)，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域極具應(yīng)用潛力。本文以稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米粒子為研究對象，主要采用水熱法合成了NaGdF4:Yb,Er納米粒子。本文分別研究了不同種類有機(jī)溶劑、反應(yīng)溫度以及不同體積比溶劑對納米粒子的結(jié)晶物相、形貌大小、表面性能和上轉(zhuǎn)換熒光性能的影響。具體研究如下：
　?。?）以稀土醋酸

2、鹽和NaF為反應(yīng)物，聚乙二醇(PEG)或者三甘醇(TEG)為溶劑和表面修飾劑，采用水熱法分別在110℃和180℃反應(yīng)溫度下合成了NaGdF4:Yb,Er納米粒子。研究結(jié)果表明：合成的NaGdF4:Yb,Er納米粒子主要為六方相β-NaGdF4，具有較好的結(jié)晶性；呈球狀顆粒；表面修飾有來自于聚乙二醇和醋酸根離子的羥基和羧基，具有較好的親水性和穩(wěn)定性；具備很強(qiáng)的綠光和紅光熒光強(qiáng)度，且上轉(zhuǎn)換熒光強(qiáng)度隨激發(fā)光強(qiáng)度增強(qiáng)而增強(qiáng)。當(dāng)反應(yīng)溫度從180℃

3、降低到110℃時，納米粒子的平均尺寸從60 nm減小到22 nm。制備的NaGdF4:Yb,Er納米粒子可用于生物標(biāo)記等生物醫(yī)學(xué)方面研究。
　?。?）以稀土醋酸鹽和NaOH，NH4F為反應(yīng)物，油酸(OA)為溶劑和表面修飾劑，采用水熱法分別在110℃和180℃反應(yīng)溫度下合成了NaGdF4:Yb,Er納米粒子。研究結(jié)果表明：合成的NaGdF4:Yb,Er納米粒子主要為六方相的β-NaGdF4，具有較好的結(jié)晶性；呈棒狀顆粒，表現(xiàn)出良好的

4、單分散性，平均直徑為17.1±2.1(110℃)和40.5±9.8nm(180℃)，是沿c軸擇優(yōu)取向生長；具有強(qiáng)的綠光和紅光上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能。
　　（3）以稀土醋酸鹽和NaF為反應(yīng)物，聚乙二醇(PEG)或者三甘醇(TEG)為溶劑和表面修飾劑，采用熱分解法合成了NaGdF4:Yb,Er納米粒子。研究結(jié)果表明：表面修飾有PEG的NaGdF4:Yb,Er納米粒子的物相為β-NaGdF4，具有良好的結(jié)晶度和上轉(zhuǎn)換熒光性質(zhì)；熱處理可以增強(qiáng)上轉(zhuǎn)