稀土摻雜氟化物納米功能材料的制備及發(fā)光特性研究.pdf

1、近幾年迅速崛起的納米科技受到了越來越多人的關(guān)注，特別是在生物成像和納米醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用。為了充分發(fā)揮納米材料的潛能，需要進(jìn)一步探究其合成方法和物理化學(xué)性質(zhì)。稀土摻雜的無機(jī)納米材料是典型的納米材料之一，可應(yīng)用于很多領(lǐng)域，尤其是體外實(shí)驗(yàn)、生物成像以及病情診斷。由于稀土摻雜氟化物納米晶具有其他上轉(zhuǎn)換基質(zhì)材料無法比擬的優(yōu)勢，使得這種基質(zhì)被推向了目前研究方向的前沿。本文以共沉淀法合成了氟化物納米晶，系統(tǒng)探討稀土離子摻雜濃度、種類以及稀土離子半徑對納

2、米晶的光學(xué)性能影響，結(jié)合物相及發(fā)光性能的測試表征，系統(tǒng)的探討了稀土離子之間的能量傳遞過程。
　　選用聲子能低的NaYF4納米晶作基質(zhì)，以油酸為表面活性劑用共沉淀法分別合成了不同離子摻雜濃度的Ho3+/Yb3+、Tm3+/Yb3+、Er3+/Yb3+共摻NaYF4納米粉體，結(jié)合XRD和SEM分析，成功制備了六方相NaYF4納米晶且分散性良好。分別用980nm半導(dǎo)體激光器激發(fā)樣品，可以得到400-850nm波段的上轉(zhuǎn)換發(fā)光和1000-

3、2000nm波段的近紅外下轉(zhuǎn)移光譜。將合成后β-NaYF4:20％Yb3+,3%Er3+納米顆粒用單波長980nm激光激發(fā)，可以獲得溫度傳感和可見及近紅外(NIR)區(qū)域成像的雙模功能。此外，我們將合成后的納米顆粒表面包覆一層二氧化硅殼層從而使合成的納米材料具有生物相容性。
　　用同樣的共沉淀合成法，在控制反應(yīng)條件和摻雜濃度一致的情況下制備出幾種Er3+-Yb3+共摻的NaLnF4基質(zhì)，其中Er3+離子摻雜濃度為2mol.%，Yb3

4、+離子摻雜濃度為20mol.%。結(jié)合XRD和SEM分析，制備出的NaLnF4納米顆粒為混合相，且尺寸相差較大。分別用980nm半導(dǎo)體激光器激發(fā)樣品，可以得到一系列上轉(zhuǎn)換發(fā)射光譜圖，其中顆粒最小的NaLuF4對應(yīng)上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度最強(qiáng)，具有較好的研究前景。用同樣的制備條件合成一系列Er3+、Yb3+單摻及共摻NaLuF4納米晶體，XRD測試表明在增加原料總量的情況下只能制備出立方相的NaLuF4納米晶體，用980nm激光激發(fā)獲得一系列上轉(zhuǎn)換發(fā)