上轉(zhuǎn)換發(fā)光基質(zhì)——氟化釔鈉納米粒子的水相合成及形成機(jī)理.pdf

1、上轉(zhuǎn)換熒光材料是在長(zhǎng)波長(zhǎng)的激發(fā)下，發(fā)出短波長(zhǎng)光的一類熒光材料。它們大多屬于稀土摻雜的無機(jī)材料，如鐿、鉺共摻雜的氟化釔、氟化釔鈉、氟化鑭等。上轉(zhuǎn)換熒光納米材料在980nm紅外光激發(fā)下，能發(fā)出不同顏色的可見光。上轉(zhuǎn)換納米發(fā)光材料用作熒光材料探針，干擾小，檢測(cè)靈敏度高，是一種很有前途的生物分子標(biāo)記探針。迄今為止，NaYF4為基質(zhì)，Yb，Er共摻雜的NaYF4：Yb，Er是發(fā)光效率最高的上轉(zhuǎn)換熒光材料。該材料在生物和醫(yī)藥上的潛在應(yīng)用吸引了諸多科

2、學(xué)家的興趣。作為生物分子熒光標(biāo)記材料，需要材料本身粒徑小、顆粒分布均勻，且發(fā)光效率高?？紤]到實(shí)際應(yīng)用中，摻雜后的發(fā)光材料大小主要由基質(zhì)材料的原始顆粒大小所決定，因此如果能夠制備出粒徑更小，且分布均勻的基質(zhì)材料，對(duì)其進(jìn)一步用于生物分子標(biāo)記探針的研究具有一定的意義。 基于稀土元素的相似性，本課題對(duì)水相中未摻雜的NaYF4基質(zhì)材料的形成機(jī)理及反應(yīng)影響因素展開研究，具體研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下： (1)通過研究反應(yīng)時(shí)間進(jìn)程及種晶效應(yīng)對(duì)

3、合成NaYF4納米顆粒的影響，分析得出水相中合成的NaYF4納米晶粒子遵循聚集生長(zhǎng)模型，而不是LaMer模型。 (2)研究了反應(yīng)物、pH值、絡(luò)合劑EDTA等反應(yīng)因素對(duì)合成NaYF4納米晶的影響。發(fā)現(xiàn)由Y(ClO4)3合成的NaYF4顆粒尺寸較YCl3制備的NaYF4納米晶小很多；水相體系pH值在4—10范圍內(nèi)，NaYF4納米顆粒的粒徑基本保持不變：對(duì)于形成較小的顆粒而言，絡(luò)合劑與釔離子的摩爾比及氟離子的濃度都要選擇一個(gè)最佳值。本

4、實(shí)驗(yàn)在[EDTA]：[Y3+]=1及[NaF]=0.5mol/L條件下，由Y(ClO4)3合成了30nm的NaYF4納米材料。 (3)在EDTA、Na—NTA、Na—Citrate等絡(luò)合劑存在條件下分別合成了NaYF4納米晶。粒徑約為12nm的小顆粒由0.12mol/L的Na—Citrate制備而成。由此，對(duì)比討論了羥羧基絡(luò)合劑與氨羧基絡(luò)合劑在NaYF4納米材料合成中的作用。 (4)在濃度為0.12mol/L的Na—Ci