论文部分内容阅读
稀土上转换发光纳米粒子(Re-UCNPs)是一种由近红外光激发放射出可见光的荧光材料。Re-UCNPs具有窄带发射、光稳定、发光时间长、低背景荧光等特点，在生物医学领域极具应用潜力。本文以稀土上转换发光纳米粒子为研究对象，主要采用水热法合成了NaGdF4:Yb,Er纳米粒子。本文分别研究了不同种类有机溶剂、反应温度以及不同体积比溶剂对纳米粒子的结晶物相、形貌大小、表面性能和上转换荧光性能的影响。具体研究如下： （1）以稀土醋酸盐和NaF为反应物，聚乙二醇(PEG)或者三甘醇(TEG)为溶剂和表面修饰剂，采用水热法分别在110℃和180℃反应温度下合成了NaGdF4:Yb,Er纳米粒子。研究结果表明：合成的NaGdF4:Yb,Er纳米粒子主要为六方相β-NaGdF4，具有较好的结晶性；呈球状颗粒；表面修饰有来自于聚乙二醇和醋酸根离子的羟基和羧基，具有较好的亲水性和稳定性；具备很强的绿光和红光荧光强度，且上转换荧光强度随激发光强度增强而增强。当反应温度从180℃降低到110℃时，纳米粒子的平均尺寸从60 nm减小到22 nm。制备的NaGdF4:Yb,Er纳米粒子可用于生物标记等生物医学方面研究。 （2）以稀土醋酸盐和NaOH，NH4F为反应物，油酸(OA)为溶剂和表面修饰剂，采用水热法分别在110℃和180℃反应温度下合成了NaGdF4:Yb,Er纳米粒子。研究结果表明：合成的NaGdF4:Yb,Er纳米粒子主要为六方相的β-NaGdF4，具有较好的结晶性；呈棒状颗粒，表现出良好的单分散性，平均直径为17.1±2.1(110℃)和40.5±9.8nm(180℃)，是沿c轴择优取向生长；具有强的绿光和红光上转换发光性能。 （3）以稀土醋酸盐和NaF为反应物，聚乙二醇(PEG)或者三甘醇(TEG)为溶剂和表面修饰剂，采用热分解法合成了NaGdF4:Yb,Er纳米粒子。研究结果表明：表面修饰有PEG的NaGdF4:Yb,Er纳米粒子的物相为β-NaGdF4，具有良好的结晶度和上转换荧光性质；热处理可以增强上转换荧光性能，其中TEG修饰的纳米粒子表现出较好的上转换荧光性能。 （4）以乙酰丙酮锌为锌源，聚乙二醇(PEG)或者三甘醇(TEG)为溶剂和表面修饰剂，采用水热法合成了ZnO:Yb,Er纳米粒子。研究结果表明：合成的纳米颗粒主要为六方相ZnO，结晶性较好；与NaGdF4相比，ZnO上转换荧光性能不强。