NaYF4-Yb,Er微球的制備、表面修飾及自組裝的研究.pdf

1、NaYF4材料因其具有較低的晶格能以及較強的可見光區(qū)透光性，而成為最好的上轉換發(fā)光基質材料之一。上轉換材料盡管有發(fā)射峰窄、熒光壽命長、毒性小等優(yōu)點，但是由于其發(fā)光效率低、發(fā)光過程難以調節(jié)等因素限制了它的實際應用。近年來，研究表明將上轉換材料與光子晶體結合可以對其發(fā)光效率和發(fā)光過程進行調節(jié)，因此成為研究的熱點。目前的研究大都是將上轉換納米粒子填充于光子晶體模板縫隙或涂于光子晶體表面，利用光子晶體的特性調控上轉換材料的發(fā)光。由于光子晶體不同

2、位置具有不同的光子態(tài)密度，對光的控制作用不同，為了更有利地對上轉換材料的發(fā)光進行調控，本論文設計制備不同粒徑、形貌均一、表面電荷高和分散性好的NaYF4∶Yb，Er微球，并對微球進行自組裝研究，得到以上轉換納米微球為結構單元的三維光子晶體。由于高溫熱分解法可以制備缺陷少、發(fā)光強度高的上轉換發(fā)光材料，水熱法可以制備不同形貌、不同粒徑且水溶性好的上轉換材料并且反應條件溫和，因此，在本論文中采用高溫熱分解法和水熱法制備上轉換微球。
　　

3、首先，本論文采用高溫熱分解法，以巰基苯甲酸為配體合成了球形上轉換粒子，通過改變配體加入量、反應的時間和溶劑加入量對NaYF4∶Yb, Er微球形貌進行調節(jié)，但是得到微球粒徑不夠均勻、分散性不好。
　　然后，采用水熱法，以Na4EDTA為配體制備了粒徑較為均勻、分散性良好的球形NaYF4∶Yb，Er粒子，通過對成球過程的研究，發(fā)現成球過程為多晶球聚集生長，晶相能夠迅速由α相轉變?yōu)棣孪?，并且反應時間對微球粒徑的均勻性有很大的影響。通過

4、對前驅液和高壓釜內反應條件的研究發(fā)現通過改變Re(NO3)3濃度、稀土鹽陰離子種類、pH值和鈉源可以實現微球粒徑的調節(jié)，分別制備了粒徑為200nm、220nm、270nm和350nm較為均勻、表面電位在20mV以上的β相NaYF4∶Yb，Er微球。將制備的微球采用溶劑蒸發(fā)法，離心組裝法和提拉法進行自組裝研究，發(fā)現采用離心組裝可以得到顯示綠色結構色的自組裝結構，提拉法可以制備出排列比較整齊的大面積自組裝膜材料。
　　另外為了使得到的