NaScF4：Yb,Er上轉(zhuǎn)換納米材料的制備及發(fā)光性能研究.pdf

1、稀土上轉(zhuǎn)換納米發(fā)光材料由于在生物傳感、生物成像、光動力理療、光信息儲存、3D顯示、安全防偽等領(lǐng)域的廣泛運(yùn)用，近幾年逐漸受到研究者的重視。其主要優(yōu)勢在于:1）不同的制備方法可以實(shí)現(xiàn)對上轉(zhuǎn)換納米顆粒尺寸和形貌的調(diào)控，有利于滿足在各個領(lǐng)域的需求;2）上轉(zhuǎn)換發(fā)光吸收近紅外光，該波段光的能量對生物組織的損害小;3）上轉(zhuǎn)換發(fā)光可以通過摻雜不同類型的激活劑、改變摻雜離子濃度、改變上轉(zhuǎn)換納米顆粒尺寸等手段可以實(shí)現(xiàn)發(fā)射波長、發(fā)射強(qiáng)度的可控調(diào)節(jié)。
　

2、　目前，研究最多的稀土納米發(fā)光基質(zhì)材料主要是NaLnF4(Ln=La-Lu，Y)，而基于稀土鈧的氟化物材料受到相對較少的關(guān)注。作為一個重要的稀土元素，Sc3+在稀土元素中離子半徑最小，又同屬于過渡金屬，獨(dú)特的電子構(gòu)型使其有著獨(dú)特的光學(xué)特征。本論文圍繞此目的，通過調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的極性制備出不同尺寸和形貌的鈧基氟化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，并研究了上轉(zhuǎn)換納米顆粒的尺寸對光學(xué)性質(zhì)的影響。為了增強(qiáng)上轉(zhuǎn)換發(fā)光效率，我們利用不同方法合成異質(zhì)核殼結(jié)構(gòu)的上轉(zhuǎn)換納

3、米顆粒，并對其光學(xué)性能進(jìn)行了研究，本論文具體分為三部分:
　　1.我們通過利用不同的稀土發(fā)光離子作為激活劑，來摻雜基質(zhì)NaScF4中，用熱共沉淀的方法合成NaScF4∶Yb，Er和NaScF4∶Yb，Tm上轉(zhuǎn)換納米顆粒。通過對不同尺寸的上轉(zhuǎn)換納米顆粒發(fā)光性能的研究，實(shí)現(xiàn)上轉(zhuǎn)換納米顆粒多色發(fā)光的調(diào)節(jié)。我們研究了稀土發(fā)光離子摻雜NaScF4主體材料上轉(zhuǎn)換發(fā)光性質(zhì)，證明了敏化劑與激活劑之間的能量傳遞的過程。
　　2.我們通過改變配

4、體油酸和溶劑十八烯的比例，用熱共沉淀的方法制備出不同尺寸、形貌的稀土摻雜NaScF4∶Yb,Er上轉(zhuǎn)換納米顆粒。研究了尺寸效應(yīng)對熒光壽命和發(fā)射光紅綠比的影響，最后，通過研究不同尺寸納米顆粒的上轉(zhuǎn)換發(fā)光對溫度變化的響應(yīng)，使其應(yīng)用在熒光溫度計中。
　　3.為了提高上轉(zhuǎn)換納米顆粒的發(fā)光性能，我們用熱共沉淀的方法制備的NaYF4∶Yb，Er上轉(zhuǎn)換納米顆粒作為核，以Sc-OA和Na-TFA前驅(qū)體合成的NaScF4作為殼層，用連續(xù)逐層的方法實(shí)