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《稀土氟化物納米發(fā)光材料的制備、表面改性及性能研究.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、GENERALSYNTHESIS,SURFACEMODIFICATIONANDPERFORA忪NCEOFRAREEARTHFLUORDENANOSTRUCTUREDLUMINESCENTM忪TER【ALADissertationSubmittedtoZhejiangNormalUnversityfortheDegreeofMasterbyXinghuiLiuSupervisedbyProf.ZhengquanLiCollegeofMathematicsPhysicsAndInformationEngineering,ZhejiangNodalUniversity
2、April2012稀土氟化物納米發(fā)光材料的制備、表面改性及性能研究摘要以稀土氟化物為基質(zhì)的上轉(zhuǎn)換熒光粉,由于其在固態(tài)激光器、紅外成像和生物成像等眾多領(lǐng)域的廣泛而重要的應用,已經(jīng)成為一個材料研究的熱點。在這些上轉(zhuǎn)換材料中,六方相的NaLnF。納米晶是目前為止公認的最好的從紅外到可見的上轉(zhuǎn)換材料。但在目前報道的制備方法中,實驗中常需用到三氟乙酸做前驅(qū)物,其在高溫下反應會產(chǎn)生有毒物質(zhì),對人和環(huán)境都不利;雖然也可以通過氯化物原料替代有毒前驅(qū)物,但操作的過程比較復雜、原料較貴、且稱量摻雜物質(zhì)容易產(chǎn)生較大誤差。因此尋找一種簡單、有效、且對環(huán)境友好的制備方法就顯得尤為重要了。
3、在各種不同的鑭系摻雜的基質(zhì)材料中,NaGdF4以其聲子能量低和上轉(zhuǎn)換效率高而備受矚目,常用于生物熒光成像中。而且Gd”擁有大量的未配對電子,可以作核磁共振成像中的固態(tài)造影劑。因此,合成出高質(zhì)量且具生物相容的NaGdF4納米顆粒,可以為多模式的生物診斷、檢測和治療提供材料基礎(chǔ)。目前,高質(zhì)量的上轉(zhuǎn)換材料都是在非極性溶劑中制備,表面疏水,如要應用在生物領(lǐng)域上,必須進行表面改性。開發(fā)有效的鑭系納米晶的表面改性方法,對于其生物應用也尤為重要。為了解決以上問題,在本論文中,我們開發(fā)了一種以稀土氫氧化物為反應物的方法,在油酸/油胺/十八烯中合成了高質(zhì)量的口一NaLnF4(Ln
4、=Y,Gd,Er,Eu)納米晶。通過調(diào)節(jié)溶劑/表面活性劑的組成,可以獲得不同形貌的NaLnF4納米晶,如盤狀、棒狀和球狀。通過摻雜不同的發(fā)光離子,我們也研究了這些納米晶的熒光性質(zhì)。其次,我們利用微乳法,通過水熱碳化葡萄糖溶液,對疏水性的NaGdF4:Yb,Er納米顆粒進行了表面改性,制備出具有核殼結(jié)構(gòu)的NaGdF4:Yb,Er@Carbon納米晶。研究了葡萄糖濃度、溫度等因素對包覆顆粒形貌的影響,并探索了材料在細胞成像上的應用。摘要關(guān)鍵詞:上轉(zhuǎn)換材料;碳;微乳;生物相容性;細胞成像IlGENERALSYNTHESIS,SURFACEMODIFICATIONAND
5、PERFORMANCEOFRAREEARTHFLUOIUDENANOSTRUCTUREDLUMINESCENTMATERIAI,ABSTRACTUpconversion(UC)phosphors,especiallyrare-earth—based(RE-based)UCphosphors,havebeenahotspotofmaterialresearchforseveraldecadesbecauseoftheirwideandimportantapplicationsinmanyfields,suchassolid—statelasers,IRimagin
6、gandbioimaging.AmongtheseUCmaterials,hexagonal-phaseNaLnF4crystalshavebeendemonstratedtobethebestNIR—to—visibleupconvertingmaterials.However,themethodsofsynthesisreportedSOfarrequiretrifluoroaceticacidastheprecursorsinthehightemperaturereactionwhichareveryharmfultopeopleandenvironmen
7、t.Althoughwecanreplacethetoxicprecursorsbychloridesasthereactants,thismethodrequirescomplexoperation,expensivereagentsandcarefulquantifyingofdopingions.Soitisveryessentialtofindasimple,effectiveandfriendlymethodforthesynthesisofrareearthfluoridenanocrystals.Amongvarioushostmaterialsf
8、orlanthanide