下载文档原格式
>>更多... 相似文献(10条)1. 期刊论文上转换激光和上转换发光材料的研究进展- 人工晶体学报2001, 30(2)2. 学位论文上转换发光材料的合成、表征及发光性质的研究20083. 期刊论文戊二醛修饰上转换发光材料Na[Y0.57Yb0.39Er0.04]F4的制备与表征- 北京科技大学学报2009, 31(8)4. 期刊论文Na2SiF6对Er3+, Yb3+共掺杂上转换发光材料颗粒度的影响- 中国稀土学报2003,21(z1)5. 学位论文稀土掺杂氟化物上转换发光材料的制备及光谱特性研究20066. 期刊论文上转换发光材料表面修饰羧基的制备与表征- 功能材料2007, 38(1)7. 学位论文Bi<,2>O<,3>与NaYF<,4>体系的上转换研究20068. 学位论文氟氧玻璃上转换发光材料的制备与表征20059. 期刊论文SiO2包覆上转换发光材料Na(Y0.57Yb0.39Er0.04)F4的研究- 发光学报2006, 27(3)10. 学位论文高效蓝绿光上转换发光材料的荧光特性与机理研究2003相关博文(19条)1. 上转换提高硅太阳能电池效率2. 上转换稀土发光材料经典文献3. 加州笔记之四十七增强型电致发光材料4. 中科院院士--曹镛教授5. 中国电子书面临“套牢”风险？6. 中国电子书面临“套牢”风险？7. 太阳电池技术和产业化趋势分析8. 详解全新戴尔家用产品9. [转载]中国香港任咏华教授获世界杰出女科学家奖10. 最先维持至有效期届满的两件OLED中国实用新型专利引证文献(1条)1. 阳芳.郭红.杨坚石.嵇天浩.孙家跃NaYF4:Yb,Er/Tm上转换发光强度的影响因素[期刊论文] -材料导报2009(13)【参考文献】中国期刊全文数据库1 杨奉真,衣光舜,陈德朴,程京;纳米NaYF_4∶Yb,Ho上转换荧光粉的合成及其性质研究[J];高等学校化学学报;期2 裴晓将,侯延冰,徐征,赵谡玲,滕枫;水热法合成稀土氟化物材料YLiF_4:Er,Tm,Yb的上转换发光特性[J];光谱学析;2005年06期3 陈晓波，张光寅，宋增福;稀土化合物材料上转换发光与激光的研究与进展[J];光谱学与光谱分析;1995年4 范文慧,王永昌,龚平,过晓晖,张大慰,刘英,侯洵;一类电子俘获型红外可激发材料的制备和光学性质[J];光子学09期5 陈瑞改;王琼华;辛燕霞;;近红外光上转换发光显示器中干涉过滤膜的设计[J];光子学报;2006年06期6 裴晓将,滕枫,赵谡玲,徐征,侯延冰;水热合成稀土氟化物材料KZnF_3∶Er,Yb的上转换发光特性[J];中国稀土年S1期【共引文献】中国期刊全文数据库1 李庚申,孙家跃,杜海燕,王葳;不球磨无机粉体发光材料制备技术进展[J];化工时刊;2004年12期2 范文慧,叶孔敦,光昕,朱键,王永昌;电子俘获材料在光存储技术中的应用[J];半导体光电;2001年03期3 范文慧,侯洵,王永昌,刘英,过晓晖,杜力;电子俘获型红外上转换屏[J];发光学报;1998年04期4 贺芸芬,李志国,朱基千;掺稀土氟化物玻璃上转换发光材料发展概况[J];硅酸盐通报;2004年03期5 陈晓波,周实武,N.Sawanobori,李美仙,冯衍,毕诗章,张光寅,孙寅官,杨展如;Tm(0.1)Yb(10.9)氟氧化物玻璃陶瓷的换敏化发光[J];光谱学与光谱分析;1999年05期6 陈晓波,N.Sawanobori,宋增福;Tm(0.1)Yb(10.9)氟氧化物玻璃的直接上转换敏化发光[J];光谱学与光谱分析;2007 何琛娟,陈鸾,孟超,宋增福,王志光,孟广政;Er~(3+)在氟氧化物玻璃陶瓷中的光谱性质[J];光谱学与光谱分析;2008 秦冠仕,秦伟平,陈宝玖,鄂书林,葛中久,任新光,黄世华;氟氧化物玻璃陶瓷中高效低阈值的红色上转换发光谱学与光谱分析;2002年05期9 陈晓波,陈鸾,赵承易,N. Sawanobori,马辉,宋增福;氟氧化物氟化物五磷酸盐玻璃中Er~(3+)的直接上转换增敏发[J];光谱学与光谱分析;2003年01期10 肖思国,阳效良,刘政威;红光激发下掺Ho~(3+)氟化物薄膜的上转换发光[J];光谱学与光谱分析;2003年01 王玮;徐时清;鲍仁强;章珏;郑飞;赵士龙;;稀土共掺氧氯碲酸盐玻璃三基色上转换发光研究[A];中国硅酸盐学会分会第三届全国特种玻璃会议论文集[C];2007年2 赵仁亮;赵悟翔;王琼华;李大海;王爱红;辛燕霞;;狭缝光栅自由立体显示器立体可视区域的研究[A];第二届立体及其应用（国际）研讨会论文集[C];2007年3 周望;叶燕;;隐形条形码及其识读器的实用性研究[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集（D 光电信息处题）[C];2006年1 黄立辉;新玻璃体系中Er～（3+）、Tm～（3+）和Yb～（3+）的近红外发光和上转换发光[D];中国科学院长春机械与物理研究所;2001年2 杨丙成;流动分析系统—半导体固体光源诱导荧光检测的研究[D];中国科学院研究生院（大连化学物理研究所3 肖思国;稀土掺杂超微材料的制备与上转换发光研究[D];湘潭大学;2006年1 张挥球;稀土纳米氟化物的制备与表征[D];长春理工大学;2007年2 阳效良;稀土掺杂能量上转换效率及机制的研究[D];湘潭大学;2001年3 徐东勇;ZnWO_4：Tm～（3+）单晶生长和上转换发光研究[D];北京工业大学;2001年4 杨利文;高效蓝绿光上转换发光材料的荧光特性与机理研究[D];湘潭大学;2003年5 梁海莲;双掺稀土离子的上转换氟氧玻璃的制备与表征[D];长春理工大学;2004年6 姜薇薇;稀土掺杂硫化物光存储材料的研究[D];长春理工大学;2004年7 王辉;非水性sol-gel法Er～（3+）+Y～（3+）共掺杂Al_2O_3的制备及其发光特性研究[D];大连理工大学8 康宏格;Sr_2CeO_4、Sr_2CeO_4：Ln（Ln=Eu，Sm，Er，Ho，Tm）和Sr_2CeO_4：Eu，Gd的微波法合成与研究[D];河北师范大学;2006年9 朱也莉;上转换发光纳米ZrO_2的制备及在红外防伪油墨中的应用[D];北京化工大学;2006年10 何广海;氟氧玻璃上转换发光材料的制备与表征[D];长春理工大学;2006年【二级参考文献】1 陈晓波,周实武,N.Sawanobori,李美仙,冯衍,毕诗章,张光寅,孙寅官,杨展如;Tm(0.1)Yb(10.9)氟氧化物玻璃陶瓷转换敏化发光[J];光谱学与光谱分析;1999年05期2 陈晓波,李美仙,闻鸥,张福初,宋增福;Er:ZBLAN玻璃的一光束上转换立体显示的初步研究[J];光谱学与光谱分03期3 刘晃清,秦冠仕,林海燕,吴长锋,秦伟平,张继森,赵丹;共掺杂的二氧化锆纳米材料中Yb~(3+)和Tm~(3+)上转换谱学与光谱分析;2004年01期4 路晓娟,朱从善;含铒碲酸盐玻璃的上转换荧光性质研究[J];光学学报;1992年07期5 冯鸣,阮双琛,杜晨林,杜戈果,吕可诚;掺Yb~(3+)双包层光纤激光器中频率上转换产生可见光的实验研究[J]报;2004年06期6 范文慧,赵卫,刘英,侯洵;电子俘获材料的红外上转换效率[J];光子学报;1999年02期7 陈晓波,张光寅,陈金铠;Sm~(3+)掺杂ZBLAN玻璃中一种上转换发光现象的分析[J];红外与毫米波学报;19938 张思远,任金生;Er_xY_(1-x)AlO_3晶体的荧光动力学研究[J];物理学报;1990年02期【相似文献】1 李圭姬;硫化锌发光材料中硫锌比的测定[J];发光学报;1980年03期2 蔡萃丽,李作林,高淑芬,黄玉芬;磷砷化镓发光材料的制备[J];稀有金属;1980年06期3 苏勉曾;龚曼玲;阮慎康;;氟氯化钡铕的合成、发光性能以及在X射线照像增感屏中的应用[J];化学通报;19804 李作林;;Ⅲ-Ⅴ族半导体发光材料的新进展[J];功能材料;1980年02期5 丁维清;林振金;杨锡震;;Zn离子注入GaP[J];功能材料;1980年05期6 潘玉诚;张联祥;王尚贤;王静;宋玉民;;关于以Ti、Pb或Ti激活的BaO—SiO_2型发光材料的研究[J];西北师范大然科学版);1980年01期7 吴炳乾;稀土金属的骄子——铕[J];南方冶金学院学报;1981年01期8 ;名词浅释[J];化学世界;1981年11期9 高小霞,张曼平;稀土元素的电分析化学研究——铕-二甲酚橙极谱催化波[J];中国科学B辑;1982年0510 施朝淑,张慰萍,郭常新,张继发,刘介寿;溴氧化(钅兰):铽(LaOBr:Tb)荧光粉的发光特性[J];稀土;1982年031 王藩侯;王欣;田安民;经福谦;;1,5-环辛二烯-3,7二炔(C_8H_4)结构和光谱性质[A];中国工程物理研究院科技年报[C];1999年2 王祥驮;;有机闪烁体的制造工艺[A];第7届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集（二）[C];19943 潘仲韬;代主得;布素平;唐金丽;;BH1278型低能低本底β测量仪[A];第7届全国核电子学与核探测技术学术年（三）[C];1994年4 王祥驮;屈玉慧;;长波快时间塑料闪烁体[A];第9届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集[C];19985 周镭;;极高压条件下的新材料研究[A];材料科学与工程技术——中国科协第三届青年学术年会论文集[C];16 朱俊杰;廖学红;周缪杲;陈洪渊;;微波合成CdS和ZnS半导体纳米粒子[A];第一届全国纳米技术与应用学术会[C];2000年7 顾彪;徐茵;秦福文;王三胜;隋郁;;立方GaN结晶薄膜生长中的ECR等离子体[A];2000年材料科学与工程新进——2000年中国材料研讨会论文集[C];2000年8 王巍;薛敏钊;龚斌;黄德音;;含腈基的三苯胺基二苯乙烯化合物合成及其电致发光性能研究[A];卤化银影像材料研讨会论文集[C];2000年9 刘应亮;孟建新;丁红;;一种新型蓝绿色光致储能发光材料的研制[A];中国稀土学会第四届学术年会论文集[C]10 严纯华;廖春生;孙聆东;张亚文;黄云辉;王哲明;徐光宪;;稀土纳米复合氧化物及其薄膜的制备和功能性质研究[土学会第四届学术年会论文集[C];2000年1 北方交通大学光电子技术研究所徐叙瑢;发光显示种类繁多[N];中国电子报;2000年2 记者王红;水性丙烯酸蓄能发光涂料诞生[N];中国化工报;2000年3 苏常;长余辉蓄光型发光颜料[N];中国建材报;2000年4 合肥钱志远;有机EL显示板简介[N];电子报;2000年5 柯闻;环保型涂料市场看好[N];经济日报;2000年6 记者仇方迎;我国研制出环境友好型发光涂料[N];科技日报;2000年7 ;GKB6荧光面板材料面世[N];中华建筑报;2000年8 记者陈广俊于凤兰张俪平;长春紧锣密鼓建设“中国光谷”[N];经济参考报;2001年9 本报记者张健吴雪帆;发光的产业[N];经济参考报;2001年10 通讯员阎明;提高战略意识应对“入世”挑战[N];中国知识产权报;2001年1 孔祥贵;PWG玻璃陶瓷中的局域效应研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2000年2 王蜀霞;有机半导体LPPP发光性质及相关问题研究[D];重庆大学;2002年3 徐慎刚;主链含荧光染料可溶性聚酰亚胺的合成、表征和发光性能[D];浙江大学;2003年4 徐少辉;硅基纳米发光材料[D];复旦大学;2003年5 魏孝强;杯芳烃类电致发光材料的设计合成及发光性质研究[D];四川大学;2003年6 秦冠仕;稀土掺杂的紫色和紫外上转换激光材料及热镊空泡研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与所）;2004年7 张海全;系列七元内环联苯单体及聚合物的合成，电子结构与光电性质的研究[D];吉林大学;2004年8 王冬梅;含稀土配合物聚合物透明材料的设计合成与发光性质研究[D];吉林大学;2004年9 刘孝娟;光电材料（包括二阶非线性光学材料、双光子吸收材料及发光材料）的分子设计研究[D];吉林大学10 于春玲;水辅助自组装制备功能性聚合物蜂窝状多孔结构薄膜及其性质[D];吉林大学;2004年1 刘诗逸;超细荧光粉的制备及其性能研究[D];电子科技大学;2001年2 尹振明;一些含氮多芳氨基卟啉化合物的合成、表征及光谱性能[D];湖南大学;2001年3 杜锦秀;SrAl_2O_4：Eu～2+，Dy～3+光致发光釉的研究[D];长春光学精密机械学院;2001年4 来巍;发光配合物的研制及新型发光材料的探索[D];辽宁师范大学;2002年5 韩立友;新型发光材料芳香胺类聚合物的酶催化合成及性能研究[D];郑州大学;2002年6 王元敏;光功能Cu(Ⅰ)配合物的合成、光化学和光物理性质研究[D];云南师范大学;2002年7 曹立;近场扫描光学显微镜对纳米结构材料的表征[D];曲阜师范大学;2002年8 卢利平;溶胶-凝胶法制备SrAl_2O_4: Eu～(2+), Dy～(3+)纳米发光材料[D];长春理工大学;2002年9 郑传伟;化学共沉淀法制备BaAl_(12)O_(19)：Mn[D];哈尔滨工程大学;2003年10 朱雪珍;弱荧光测试技术[D];浙江大学;2003年/s?wd=%C9%CF%D7%AA%BB%BB%B7%A2%B9%E2%B2%C4%C1% CF/Article/CJFDTotal-HGXC200902003.htm。
荧光转换纳米材料NaYF4的制备【摘要】稀土氟化物纳米材料由于其特殊的光、电、磁性质, 在光学器件、显示、生物标记、光学晶体等领域有着广泛的应用, 已成为材料科学领域的研究热点之一。
本文总结了NaYF4几种制备方法。
【关键词】NaYF4 制备；共沉淀；水热法；前驱体热解；静电纺丝近年来纳米尺度的稀土氟化物的合成和应用引起了人们广泛的兴趣。
对于掺杂的纳米稀土氟化物NaYF4光学性质不仅能够在高清晰度显示、集成光学系统应用，而且由于在红外光区可被激发，发射出波长远短于激发光的可见光，在生物检测中具有灵敏度高，背景干扰小，不易产生光漂白等独特的优势，有望在生物标记、医学分析和防伪技术领域有不可替代的应用前景。
本文综述了制备荧光转换纳米材料NaYF4的主要方法。
1.共沉淀法Yi等利用共沉淀法将稀土离子和乙二胺四乙酸(EDTA)的混合物快速注入到NaF盐溶液中，产生NaYF4:Yb/Er纳米晶沉淀[1]。
通过调节EDTA和稀土离子的摩尔比可使颗粒尺寸在37~166 nm调控。
在近红外光激发下，所获得的NaYF4纳米晶只能发出很微弱的上转换荧光，但是经过400~600℃的退火处理之后，发光强度提高了约40倍。
经过600℃的退火之后，NaYF4纳米晶的上转换发光最强，但是它们会团聚在一起。
而在400℃退火后，NaYF4纳米晶的颗粒尺寸和退火前的一样。
Heer等和Zeng等课题组用高温液相沉淀法合成了NaYF4∶Yb/Er(Tm)、LuPO4∶Yb/Tm和YbPO4∶Er纳米晶，这些纳米晶形貌均匀，尺寸可控，表面都有疏水的长链配体，有望直接用于生物荧光标记[2- 4]。
2.水热法Zhang等利用水热法合成出了UCNPs(主要分为NaYF4)纳米棒、纳米管和花状纳米盘[5]。
发现反应温度小于160℃时，主要生成立方相NaY(α-NaYF4);随着反应温度的升高和时间的延长NaYF4溶解并重结晶成六方相NaYF4(β-NaYF4)，即由亚稳态的α-NaYF4过渡到稳态的βaYF4，这个过程是不可逆的。
NaYF4:Er/Yb上转换材料的优化制备及其特性研究*祝威1,张晓丹2**,金鑫2,刘永娟2,王东丰2,赵颖2(1.天津商业大学理学院,天津300130;2.南开大学光电子薄膜器件与技术研究所,光电子薄膜器件与技术天津市重点实验室,光电信息技术科学教育部重点实验室,天津300071)摘要:针对第3代太阳电池用上转换材料,采用改良的水热技术优化制备了掺杂稀土离子的纳米氟化钇钠(NaYF4)上转换荧光材料。
主要关注了有机溶剂和螯合剂对制备上转换材料性能的影响。
测试结果表明:有机溶剂乙醇可以有效地抑制YF3等杂峰;螯和剂乙二胺四乙酸二钠(EDTA)可以分散颗粒达到增大颗粒表面积的作用;制备获得了具有六角晶向结构的Yb3+/Er3+共掺上转换材料,其上转换发射出能够被太阳电池有效吸收利用的红光(653nm)和绿光(520、540nm)。
关键词:上转换材料;氟化钇钠(NaYF4);乙醇;乙二胺四乙酸二钠(EDTA)中图分类号:O484文献标识码:A文章编号:1005-0086(2010)09-1328-04O ptim ization synthesis and properties researc h of NaYF4:Er/Yb up-conversion mater ialsZH U Wei1,ZHANG Xiao-dan2**,JIN Xin2,LIU Yong-juan2,W ANG Dong-feng2,ZH AO Ying2(1.College of physics,T ianjin U niversity of Commerce,T ianjin,300130,China; 2.Institute of Photo-Electronics T hin Film Devices and Technique of N ankai U niversity,Key L abo ratory of Photo-electronics thin Film Devices and Technique of T i anji n,Key Laboratory of Opto-electronic Information Science and Techno logy,Ministry of Educa-tion,T ianjin300071,China)Ab st ract:In order to realize the applic at ion of up-c onversion materials in solar cells,NaYF4:Er/Yb up-conversion materials were fabricated by hydrothermal method.In this pape r,effect of organic solvent and chelating on the properties of materials was concerned.The re sult s indicated t hat the addition of ethanol effec t ively inhibit the appearance of YF3and EDTA make up c onversion partic les more sc att ering,whic h can enlarge the surface area of up conversion materials.NaYF4:Er/Yb up-c onversion material with hex-agonal phase has been fabricated.The e mission spectra show that gree n(520,540nm)and red(653nm) light,which can be ut ilized by solar cells,are simultaneously emitted by the above up-conversion mater-i al.Ke y wor ds:up-conversion materials;NaYF4;ethanol;EDTA1引言近年,太阳电池成为研究热点。
第50卷第2期2021年3月内蒙古师范大学学报(自然科学版)Journal of Inner Mongolia Normal University(Natural Science Edition)Vol.50No.2Mar.2021稀土掺杂NaYF4纳米颗粒的控制合成及上转换发光性质研究田月星】，刘松涛】，王建勋】，武微】，王莎莎12,德格吉呼12（1.内蒙古师范大学化学与环境科学学院，内蒙古呼和浩特010022；2.内蒙古自治区功能材料物理与化学重点实验室，内蒙古呼和浩特010022）摘要：通过在合成«-NaYF.纳米球的基础上，改变NaF和稀土离子（RE=Y,Yb,Er/Ho/Tm）的摩尔比和反应时间合成出一系列不同长径比的/-NaYF＜纳米棱柱和纳米棒，利用X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）对样品进行表征，利用荧光光谱仪、荧光寿命仪对样品的多色发光性能进行研究。
结果表明：在近红外光（NIR）激发下，掺杂不同激活剂离子Er3+、Ho3+、Tm3+分别得到绿色（S a"-4］"）、黄色（5S：曻51）、蓝色（G—3H6）的上转换发光；Er3+的$"曻4八5"辐射跃迁衰减寿命为75.46毺s,Ho3+的辐射跃迁衰减寿命为4&74毺s,Tm3+的1G曻3H°辐射跃迁衰减寿命为165.97毺s。
关键词：控制合成；稀土离子；相变；生长机理；上转换发光中图分类号：O482.31文献标志码：A文章编号：1001—8735（2021）02—0111—07doi：10.3969/j.issn.1001—8735.2021.02.003目前，上转换纳米颗粒合成和光谱学性质的研究已引起广泛关注。
上转换（UC）发光是指发光中心的基态离子（激活剂离子）通过连续吸收两个或多个低能量光子后跃迁至亚稳态的高能量状态，经过无辐射弛豫、辐射弛豫等过程返回至基态时发射高能光子的一种反斯托克斯非线性过程1。
NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料的合成及其在手印显现中的应用王猛;郭兴家【摘要】采用溶剂热法合成出发光强度较高、颗粒尺寸较小的NaYF4∶ Yb,Er上转换发光纳米材料.通过透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、荧光光谱对上转换发光纳米材料的粒径形貌、晶体结构、发光性能进行表征.将上转换发光纳米材料应用于光滑客体表面汗潜手印的显现,考察了显现方法的对比度、灵敏度、选择性、背景颜色干扰、背景荧光干扰等因素.实验结果表明:与传统荧光粉末显现法相比,该显现方法具有对比度强、灵敏度高、选择性好、背景干扰低等优点.【期刊名称】《辽宁大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(042)002【总页数】7页(P162-168)【关键词】手印显现;纳米材料;发光材料;潜在手印;上转换;稀土【作者】王猛;郭兴家【作者单位】中国刑事警察学院痕迹检验技术系,辽宁沈阳110035;痕迹检验鉴定技术公安部重点实验室,辽宁沈阳110035;辽宁大学化学院,辽宁沈阳110036【正文语种】中文【中图分类】O614.33;O611.4;D918.91手印显现是通过物理或化学反应将遗留在客体上的潜在手印变成可见手印的过程，是集成了物理学、化学、生物学等多门自然学科的实用性技术.粉末显现法是一种传统、有效、应用广泛的手印显现方法，具有成本低廉、操作简单、省时高效等优点，堪称手印显现技术中的经典方法[1].粉末显现法通常被用于显现光滑非渗透、半渗透及某些渗透性客体表面新鲜、较新鲜的潜在手印.长期以来，粉末法显现法一直是刑侦人员在现场勘查中最常用的一种显现潜在手印的方法.目前，粉末显现法中使用的粉末主要有金属粉末、磁性粉末、荧光粉末等.随着纳米科技的发展，将稀土纳米发光材料应用于手印显现的相关研究已经引起了国内外研究人员的广泛关注[2-4].稀土纳米发光材料的发光强度高、光稳定性好，能够对手印显现的检测信号起到放大增强的作用，使显现后的手印和客体背景之间产生较大的对比反差，有利于提高手印显现的对比度.稀土纳米发光材料的颗粒尺寸较小、比表面积较大、粉末外观细腻，能够反映出更多的手印细微特征，有利于提高手印显现的灵敏度.稀土纳米发光材料的表面修饰方法丰富且技术成熟，能够操控稀土纳米发光材料的表面性能，进而调节纳米粉末与手印物质及客体之间的吸附状况，有利于提高手印显现的选择性.但是，传统稀土纳米发光材料的发光基本要依靠紫外光的激发，由于紫外光的能量较高，同时也会激发客体本身产生荧光(即背景荧光).背景荧光的出现会严重干扰手印显现的检测信号，最终导致手印显现的对比度降低.稀土上转换发光纳米材料是一种特殊的稀土发光材料，它可以通过多光子机制将低能量的长波辐射转变为高能量的短波辐射[5-7]，它的出现为降低手印的背景荧光干扰显现提供了一条崭新的思路.稀土上转换发光纳米材料可以在红外光的照射下产生可见荧光，红外光的能量较低，不会引起客体产生自体荧光，进而提高了手印显现的抗背景干扰能力.鉴于此，本研究采用溶剂热法合成出了性能优良的NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料，并将其应用到传统的粉末显现技术中、对传统显现方法进行改良，使传统显现方法兼具高对比度、高灵敏度、高选择性、低背景颜色干扰和低背景荧光干扰.氧化钇(99.99%)、氧化镱(99.99%)、氧化铒(99.99%)、浓硝酸(优级纯)、硬脂酸(分析纯)、氢氧化钠(分析纯)、油酸(分析纯)、氟化钠(优级纯)、无水乙醇(分析纯)、三氯甲烷(分析纯)，以上化学试剂购自国药集团化学试剂有限公司(沈阳).实验中使用的水均为去离子水.称取0.880 7 g氧化钇、0.394 1 g氧化镱和0.038 3 g氧化铒于烧杯中，向其中加入20 mL浓硝酸，加热并搅拌使氧化物粉末溶解形成硝酸盐，继续加热至近干，挥发掉过量硝酸得到稀土硝酸盐粉末.将稀土硝酸盐粉末用80 mL无水乙醇溶解并转移到500 mL三口烧瓶中，再向其中加入8.534 4 g硬脂酸，将体系温度升高至50 ℃使硬脂酸溶解.然后将温度进一步升高至78 ℃并回流，在磁力搅拌下向三口烧瓶中缓慢滴加20 mL含1.190 0 g 氢氧化钠的乙醇溶液，滴加时间约为30 min.滴加完毕，继续恒温回流40 min，得到白色悬浊液.将悬浊液减压抽滤，用水洗涤2次、乙醇洗涤1次，滤饼在60 ℃干燥箱中烘干12 h，得到稀土硬脂酸盐前驱体.向一烧杯中加入10 mL水、15 mL无水乙醇和5 mL油酸，搅拌后形成均一溶液.然后，向其中加入0.957 7 g稀土硬脂酸盐前驱体和0.209 9 g氟化钠，混合物在超声辅助下充分搅拌15 min，形成均一的悬浊液.将此悬浊液转移到水热合成反应釜中，在180 ℃下反应24 h.反应结束后，待体系温度降至约60 ℃，打开反应釜外盖，弃上层清液，向产中加入氯仿-乙醇混合溶剂(体积比1∶6)，离心分离产品得白色粉末.将该粉末用水-乙醇混合溶剂(体积比1∶2)洗涤3次.将洗涤后的粉末放入60 ℃干燥箱向中烘干12 h，得到NaYF4∶YbYb,E r上转换发光纳米材料.采用TECNAI20型透射电子显微镜(TEM，美国FEI公司)观察纳米材料的尺寸形貌；采用X’Pert Pro型多晶X射线衍射仪(XRD，荷兰PANalytical公司)表征纳米材料的晶体结构；采用LS-55型荧光光谱仪(美国Perkin Elmer公司)检测纳米材料的上转换发光性能.将手洗干净后自然晾干，在不同客体表面按捺数枚新鲜汗潜手印，待用.用鹳毛刷蘸取少量NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米粉末，沿着客体表面手印部位轻轻扫动，当发现手印纹线后，弹掉毛刷上的粉末，然后顺着纹线的流向刷显至纹线清晰为止.将显出的手印样品置于980 nm红外光下观察、拍照.图1为NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料的TEM照片.可以看出，纳米材料的微观形貌为球形，尺寸均一，具有良好的单分散性.经测量，纳米颗粒的平均粒径约为75 nm，其尺寸完全满足手印显现的需要. 图3a为NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料在980 nm红外光激发下的发射光谱，谱图中在521 nm、540 nm、654 nm处出现了三个较尖锐的发射峰，分别对应于Er3+离子的2H11/2→4I15/2、4S3/2→4I15/2、4F9/2→4I15/2能级跃迁[8].从插图可以看出，NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料为白色粉末(图3b)，在980 nm红外光照射下可以发射明亮的绿色发光(图3c)，其发光强度完全满足手印显现的需要.粉末显现法是利用汗液、油脂等手印遗留物质与粉末之间的吸附力，使粉末吸附于手印遗留物质表面，从而实现潜在手印的显现.从理论上推断，将上转换发光纳米材料用于手印显现能够有效提高显现的对比度、灵敏度、选择性、抗背景干扰能力.本研究将NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料应用于传统粉末显现法中，并与使用市售荧光粉末的显现效果进行对比，考察手印显现的对比度、灵敏度、选择性、抗背景颜色干扰性能、抗背景荧光干扰性能.2.2.1 对比度的考察本研究分别使用NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料以及市售绿色荧光粉末对玻璃表面的潜在手印进行显现，并考查两种手印显现方法的对比度.如图4所示，使用上述两种粉末显现的手印都可以在各自激发光的照射下发射出明亮的绿光，乳突纹线部位与黑色客体背景之间的对比反差较大，纹线清晰连贯.以上现象说明，使用NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料和市售绿色荧光粉末，均可以明显提高手印显现的对比度.2.2.2 灵敏度的考察本研究分别使用NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料以及市售绿色荧光粉末对玻璃表面的潜在手印进行显现，并考查两种手印显现方法的灵敏度.如图5所示，使用市售绿色荧光粉末显现手印，只能观察到很小一部分汗孔特征，清晰度不高(图5a-b)；使用NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米粉末显现手印，能够明显观察到汗孔特征，清晰度高(图5c-d).以上现象说明，NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料本身细小的颗粒粒径有利于保护细微特征不被掩盖，进而使手印显现具有较高的灵敏度.2.2.3 选择性的考察本研究分别使用NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料以及市售绿色荧光粉末对玻璃表面的潜在手印进行显现，并考查两种手印显现方法的选择性.如图6所示，使用市售绿色荧光粉末显现手印，乳突纹线部位吸附了荧光粉末并产生绿色荧光，但小犁沟及皱纹部位也吸附了部分荧光粉末并产生绿色荧光(图6b)，手印与客体背景之间的对比反差不高，显现的选择性较低；使用NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料显现手印，乳突纹线部位吸附了纳米粉末并产生绿色发光，而小犁沟及皱纹部位则与客体背景颜色一致，手印与客体背景之间的对比反差很高，手印显现的选择性较高.另外，使用NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料显现手印的纹线清晰连贯、细节特征明显，鉴定价值较高.以上现象说明，NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料本身细小的粒径和适宜的吸附能力有利于促进手印物质与纳米颗粒之间的选择性吸附，进而使手印显现具有较高的选择性.2.2.4 背景颜色干扰的考察本研究分别使用NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料以及市售绿色荧光粉末对理石表面的潜在手印进行显现，并考查两种手印显现方法的抗背景颜色干扰能力.如图7所示，使用上述两种粉末显现的手印都可以在各自激发光的照射下发射出明亮的绿光，乳突纹线部位与复杂颜色花纹的客体背景之间对比反差较大，纹线清晰连贯、细节特征明显，其显现效果没有受到复杂颜色花纹的干扰.通过对比图7b和图7d可以看出，使用NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料显现手印的对比度更高，抗背景颜色干扰能力更强.以上现象说明，使用NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料显现手印，可以有效克服复杂颜色花纹所带来的背景干扰.2.2.5 背景荧光干扰的考察本研究分别使用NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料以及市售绿色荧光粉末对50元人民币表面的潜在手印进行显现，并考查两种手印显现方法的抗背景荧光干扰能力.如图8a-b所示，50元人民币在254 nm紫外光的照射下会产生明亮的黄色背景荧光，使用市售绿色荧光粉末进行显现会受到背景荧光的严重干扰(图8c)，导致手印某些部位的无法清晰显现.而980 nm红外光的能量较低，不会激发客体产生背景荧光，使用NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料进行显现，能够有效避免背景荧光的干扰(图8d)，从而得到清晰的显现效果.以上现象说明，使用NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料显现手印，可以有效克服客体荧光所带来的背景干扰.渗透性客体表面潜在手印的显现通常采用化学方法，如硝酸银显现法、茚三酮显现法、DFO显现法等，而粉末法一般不适用于显现渗透性客体表面的潜在手印.本研究尝试了人民币等渗透性客体表面新鲜汗潜手印的显现，实验结果表明，使用NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料对具有复杂图案及背景荧光的人民币表面汗潜手印进行显现，其显现效果较为理想.说明该纳米粉末对于某些光滑渗透性客体表面新鲜汗潜手印的显现具备一定优势.综上所述，NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料可应用于一般光滑非渗透性客体以及某些光滑渗透性客体表面汗潜手印的显现，具有适用范围广的优点.采用溶剂热法在水-乙醇-油酸的混合溶剂中合成出性能优良的NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料.该上转换发光纳米材料的微观形貌为球形、单分散性较好、平均粒径约为75 nm，晶体结构为六方NaYF4晶型，在980 nm红外光的激发下能够发射出较强的绿光.将NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料成功用于常见光滑非渗透性客体以及某些渗透性客体表面汗潜手印的粉末法显现，该显现方法除了具备传统粉末显现法操作简便、省时高效、适用性广等优点外，还具有灵敏度高、对比度强、选择性好、背景干扰低等一系列优点.使用NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料显现的手印纹线清晰连贯、细节特征明显、对比反差强烈，鉴定价值较高.因此，本研究中合成的NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料在公安一线实践中具有广阔的应用前景.【相关文献】[1] Sodhi G S,Kaur J.Powder method for detecting latent fingrprints:a review [J].Forensic Sci Int,2001,120(3):172-176.[2] Ma R L,Shimmon R,McDonagh A,et al.Fingermark detection on non-porous andsemi-porous surfaces using YVO4:Er,Yb luminescent upconverting particles[J].Forensic Sci Int,2012,217(1-3):e23-e26.[3] Ma R L,Bullock E,Maynard P,et al.Fingermark detection on non-porous and semi-porous surfaces using NaYF4:Er,Yb up-converter particles[J].Forensic Sci Int,2011,207(1-3):145-149.[4] Wang J,Wei T,Li X Y,et al.Near-infrared-light-mediated imaging of latent fingerprints based on molecular recognition[J].Angew Chem Int Ed,2014,53(6):1616-1620.[5] Auzel F.Upconversion and anti-Stokes processes with f and d ions in solids[J].Chem Rev,2004,104(1):139-173.[6] Wang M,Abbineni G,Clevenger A,et al.Upconversion nanoparticles:synthesis,surface modification and biological applications[J].Nanomedicine:NBM,2011,7(6):710-729.[7] Haase M,Schafer H.Upconverting nanoparticles[J].Angew Chem IntEd,2011,50(26):5808-5829.[8] Wang M,Liu J L,Zhang Y X,et al.Two-phase solvothermal synthesis of rare-earth doped NaYF4upconversion fluorescent nanocrystals[J].Mater Lett,2009,63(2):325-327.。
《稀土离子掺杂NaYF4及NaY（MoO4）2荧光粉的制备及其发光性能的研究》稀土离子掺杂NaYF4及NaY(MoO4)2荧光粉的制备及其发光性能的研究摘要：本文旨在研究稀土离子掺杂的NaYF4及NaY(MoO4)2荧光粉的制备工艺及其发光性能。
通过对比实验，分析了不同制备方法对荧光粉性能的影响，并探讨了稀土离子掺杂浓度与发光性能之间的关系。
实验结果表明，通过优化制备工艺和稀土离子掺杂浓度，可以有效提高荧光粉的发光性能。
一、引言稀土离子掺杂的荧光粉因其具有高纯度、高量子效率和稳定的物理化学性质，在显示技术、光电器件、生物医学等领域具有广泛的应用。
NaYF4及NaY(MoO4)2作为常见的基质材料，其掺杂稀土离子的荧光粉在发光性能上具有独特的优势。
本文将重点研究这两种荧光粉的制备工艺及其发光性能。
二、材料与方法1. 材料准备实验所需材料包括NaYF4、NaY(MoO4)2基质材料，稀土离子（如Eu3+、Tb3+等）及其他化学试剂。
所有材料均需符合实验要求，确保纯度和粒度。
2. 制备方法（1）采用高温固相法、溶胶凝胶法和水热法等多种方法制备NaYF4及NaY(MoO4)2荧光粉。
（2）通过稀土离子掺杂，调整荧光粉的发光性能。
3. 发光性能测试使用分光光度计、荧光光谱仪等设备测试荧光粉的发光性能，包括激发光谱、发射光谱及色坐标等。
三、实验结果与分析1. 制备工艺对荧光粉性能的影响（1）高温固相法：制备的荧光粉具有较高的结晶度和良好的发光性能，但制备过程中温度和时间控制较为严格。
（2）溶胶凝胶法：制备过程较为温和，但需要较长的反应时间。
制备的荧光粉具有较好的分散性和发光性能。
（3）水热法：制备的荧光粉粒度较小，但结晶度稍低。
通过优化反应条件，可以提高其发光性能。
2. 稀土离子掺杂浓度与发光性能的关系随着稀土离子掺杂浓度的增加，荧光粉的发光强度先增加后降低。
这是由于当掺杂浓度适中时，稀土离子之间的能量传递效率较高；而过高或过低的掺杂浓度会导致能量损失，影响发光性能。
纳米NaYF4：Yb,Ho上转换荧光粉的合成及其性质研究杨奉真;衣光舜;陈德朴;程京【期刊名称】《高等学校化学学报》【年(卷),期】2004(25)9【摘要】以EDTA为螯合剂,采用络合共沉淀法合成了纳米级镱、钬共掺杂的氟化钇钠上转换荧光材料.所合成的纳米材料颗粒均匀,分散性好.通过调节EDTA的加入量,可在41～148 nm范围内调控纳米颗粒的大小.在980 nm红外激光器照射下,肉眼可观察到明亮的上转换荧光,对发光机理进行了探讨.【总页数】4页(P1589-1592)【作者】杨奉真;衣光舜;陈德朴;程京【作者单位】山东理工大学材料科学与工程学院,淄博,255049;山东理工大学材料科学与工程学院,淄博,255049;清华大学化学系,北京,100084;清华大学化学系,北京,100084;北京国家生物芯片研究与工程中心,北京,102206【正文语种】中文【中图分类】TB39【相关文献】1.NaYF4：Er3＋和NaYF4：Yb3＋／Er3＋上转换荧光纳米晶的制备与表征 [J], 冯志强;葛如;陈起静;秦连杰2.一种简单水热法控制合成上转换荧光NaYF4：Yb，Er纳米晶 [J], 王宇辉;刘志洪;蔡汝秀3.超薄金壳包覆NaYF4:Yb,Er@SiO2纳米结构的可控合成与表面增强上转换荧光[J], 安西涛;王月;牟佳佳;李静;张立功;骆永石;陈力4.NaYF4:Yb3+,Ln3+@NaYF4:Yb3+@NaYF4(Ln=Ho,Tm)核-双层壳纳米晶中Yb3+调控的高效上转换发光 [J], 廖华珍;肖萍;叶松;王德平5.构建NaYF4:Yb3+/Ho3+/Ce3+@NaYF4:Yb3+/Nd3+纳米核壳结构增强Ho3+离子的上转换红光发射 [J], 董军;高伟;张晨雪;程小同;邢宇;韩庆艳;严学文;祁建霞;刘继红;杨祎因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
负载姜黄素的NaYF4：Yb3+-Er3+-PEI-Cu的合成、表征及其在肿瘤治疗上的应用摘要：本文合成了一种具有显著光热转化和光动力治疗效应的纳米荧光探针NaYF4：Yb3+/Er3+-PEI-Cu。
通过将负载姜黄素引入探针中，实现了对肿瘤的特异性治疗效果。
进一步的实验结果表明，在红外光辐照下，该探针可以产生光热作用，有效杀灭癌细胞，并且在肿瘤裸鼠模型中显示出优异的肿瘤治疗效果。
该研究将有助于开发新型的纳米材料，为肿瘤治疗提供更为有力的手段。
关键词：NaYF4；纳米荧光探针；光热转化；光动力治疗；姜黄素；肿瘤治疗1. 引言近年来，纳米材料已经广泛应用于生物医学领域，尤其是在肿瘤治疗上。
纳米荧光探针作为一种新型的荧光探针，具有广泛的应用前景。
它可以不仅用于活细胞和动物成像，而且还可以应用于荧光指引手术、肿瘤诊断以及治疗等方面。
2. 实验方法2.1. 合成NaYF4：Yb3+/Er3+-PEI-Cu光热转化纳米荧光探针在实验中，我们首先采用共热沉淀法，制备了NaYF4：Yb3+/Er3+纳米荧光探针。
然后通过静电吸附将负载姜黄素引入其内部，形成一个新的探针。
最后，我们向其中添加一定量的Cu粒子，以实现光热转化的效应。
2.2. 探针的表征我们用紫外-可见分光光度计和荧光分光光度计来分析NaYF4：Yb3+/Er3+-PEI-Cu探针的光学性能。
此外，我们还使用粒度分析仪和透射电镜来研究探针的粒径和形貌。
2.3. 细胞毒性实验我们使用MTT法来评估探针对B16细胞的毒性。
B16细胞在探针处理后的存活率与对照组的存活率进行比较。
2.4. 肿瘤治疗实验我们对裸鼠模型进行了肿瘤治疗实验。
我们将探针注入体内，并在其后应用红外光线照射，以产生光热效应。
通过测量裸鼠肿瘤体积和重量，评估探针在治疗肿瘤中的效果。
3. 结果与讨论3.1. 探针的合成和表征通过TEM和粒度分析，我们发现NaYF4：Yb3+/Er3+-PEI-Cu探针的平均粒径为30 nm左右，其晶体形态呈现出八面体结构。
《稀土离子掺杂NaYF4及NaY（MoO4）2荧光粉的制备及其发光性能的研究》稀土离子掺杂NaYF4及NaY(MoO4)2荧光粉的制备及其发光性能的研究一、引言稀土离子掺杂的荧光粉因其在光电子、光子以及显示器等领域中独特的物理化学性能，备受科学界与工业界的关注。
特别是近年来，在合成、改性与应用新型高效稀土掺杂荧光粉上，有着一系列的创新研究。
其中，NaYF4和NaY(MoO4)2因其特有的晶格结构和光致发光特性，被广泛应用于稀土离子的掺杂与制备中。
本篇论文着重讨论了上述两种材料的制备方法及其发光性能的研究。
二、材料与方法（一）材料本实验所使用的原材料包括：氟化钠（NaF）、氧化钇（Y2O3）、稀土氧化物（如Eu3+、Tb3+等）、钼酸铵等。
所有材料均需为高纯度，以确保实验结果的准确性。
（二）制备方法1. NaYF4荧光粉的制备：采用高温固相法，将氟化钠和氧化钇混合后，在高温下进行反应，并加入稀土离子进行掺杂。
2. NaY(MoO4)2荧光粉的制备：采用溶胶凝胶法，将钼酸铵与氧化钇的混合溶液进行反应，然后经过热处理和高温煅烧得到最终产物。
（三）性能检测采用X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对制备的荧光粉进行结构与形貌的分析。
使用荧光光谱仪测量样品的发光性能，分析稀土离子对荧光性能的影响。
三、结果与讨论（一）NaYF4荧光粉的制备及发光性能1. 制备结果：通过高温固相法成功合成出NaYF4荧光粉，其颗粒尺寸均匀，形状规则。
2. 发光性能：在紫外光激发下，掺杂的稀土离子能够有效发出荧光，其发光性能受稀土离子种类及浓度的影响显著。
（二）NaY(MoO4)2荧光粉的制备及发光性能1. 制备结果：采用溶胶凝胶法成功合成出NaY(MoO4)2荧光粉，其晶体结构清晰，形貌良好。
2. 发光性能：此荧光粉的发光强度与稳定性较好，受掺杂稀土离子的影响较大，可观察到明显的颜色变化和亮度增强。
四、稀土离子掺杂的影响分析通过对不同稀土离子掺杂的NaYF4和NaY(MoO4)2荧光粉的研究发现，稀土离子的种类和浓度对荧光粉的发光性能有着显著影响。
V o l.25高等学校化学学报 N o.9 2004年9月 CH E M I CAL JOU RNAL O F CH I N ESE UN I V ER S IT IES 1589～1592 纳米NaY F4∶Y b,Ho上转换荧光粉的合成及其性质研究杨奉真1,衣光舜1,2,陈德朴2,程 京3(1.山东理工大学材料科学与工程学院,淄博255049;2.清华大学化学系,北京100084;3.北京国家生物芯片研究与工程中心,北京102206)摘要 以ED TA为螯合剂,采用络合共沉淀法合成了纳米级镱、钬共掺杂的氟化钇钠上转换荧光材料.所合成的纳米材料颗粒均匀,分散性好.通过调节ED TA的加入量,可在41～148nm范围内调控纳米颗粒的大小.在980nm红外激光器照射下,肉眼可观察到明亮的上转换荧光,对发光机理进行了探讨.关键词 上转换荧光;纳米材料;镱;钬;氟化钇钠中图分类号 TB39 文献标识码 A 文章编号 025120790(2004)0921589204上转换荧光材料是一类在长波长光激发下能发出短波长光的发光材料[1].配合红外发光二极管或半导体红外激光器,此类材料可制成不同颜色的发光二极管或激光器[2,3].最近,用上转换荧光材料作为生物分子荧光标记探针受到了广泛关注[4～8].由于用红外光作为激发光源,而大多数生物分子不具有上转换荧光性质,用该类材料作荧光标记探针,背景荧光的干扰很低,使检测灵敏度和线性范围大大提高.据报道,以镱、铒共掺杂的硫氧化镱(Y2O2S∶Yb,E r)上转换荧光探针对DNA和RNA进行检测,检测线性范围比目前最常用的荧光标记物Cy5提高2个数量级[5],而在免疫分析中,其灵敏度超过金胶标记物10倍以上[6].但目前文献中所使用的上转换荧光材料颗粒太大(400nm以上)[4～8],大于所标记的生物分子如蛋白质或DNA,因而悬浮性差,样品均匀度低,影响了其进一步使用.因此,合成小于100nm、粒度均匀和发光强度大的上转换材料势在必行.我们曾报道了纳米L a2(M oO4)3∶Yb,E r上转换荧光材料的制备及光谱研究[9].与此相比,以N aYF4为基质的上转换荧光材料是一种发光效率更高的材料,也是迄今为止效率最高的上转换荧光材料.我们以ED TA为络合剂,采用络合共沉淀法成功地合成了纳米级的镱、钬共掺杂的氟化钇钠上转换荧光材料.该纳米材料粒度均匀,在水溶液中分散性和稳定性均好,发光强度大,是理想的生物分子的荧光标记材料.1 实验部分1.1 仪器与试剂Perk in2E l m er L S250B荧光光谱仪.中国科学院半导体研究所G098PU1750m,980nm半导体激光器.H itach iL td.透射电镜.B ruker D8A dvance X射线粉晶衍射光谱仪.Perk in E l m er E2LAN6000元素分析仪.天美公司,I C21000离子色谱仪.Y2O3,Yb2O3,Ho2O3(光谱纯,北京有色金属研究院).氟化钠(分析纯,北京化工厂),乙二胺四乙酸二钠(分析纯,北京化工厂).试验所用水全部为二次重蒸去离子水.1.2 制备过程1.2.1 反应储备液的配制 分别称取一定量的Y2O3,Yb2O3和Ho2O3,加入适量的盐酸溶解,配制成收稿日期:2004203202.基金项目:国家“八六三”计划(批准号:2002AA2Z2011)资助.联系人简介:陈德朴(1945年出生),男,博士,教授,博士生导师,从事生物芯片检测与纳米荧光标记研究.E2m ail:chendp@012m o l L 的YC l 3,YbC l 3和HoC l 3储备液.配制012m o l L 乙二胺四乙酸二钠盐储备液.1.2.2 纳米材料的合成 称取211g N aF ,置于100mL 的三口瓶中,加入60mL 二次去离子水,超声至完全溶解.分别量取012m o l L 的YC l 3,YbC l 3,HoC l 3和ED TA 储备液16,314,016和20mL ,混合均匀,在快速搅拌下注入N aF 溶液中,反应1h .反应结束后,将所得产品离心分离,充分洗涤数次.最后放在干燥箱中于80℃下烘干,得白色粉末016g .1.2.3纳米粒子的煅烧及活化发光 刚合成的纳米颗粒其上转换荧光很弱.将样品在体积分数为5%的H 2气氛下于400℃煅烧5h ,即得发光很强的上转换荧光纳米材料.2 结果与讨论2.1 ED TA 加入量对材料颗粒大小的影响ED TA 的加入量对材料的颗粒大小有很大的影响,透射电镜如图1所示.未加ED TA 时所合成的颗粒,其平均粒径为148nm [图1(A )].加入10mL ED TA [n (ED TA ) n (L n )=015]时,所得到的颗粒的平均粒径为83nm [图1(B )].加入20mL ED TA [n (ED TA ) n (L n )=110]时,所得颗粒的平均粒径为41nm [图1(C )].当n (ED TA ) n (L n )大于1时,所合成材料的颗粒大小不再随n (ED TA )n (L n )的变化而变化.F ig .1 TE M i m age of the nanocryst als obt a i ned under differen t prec ip it ation condition sn (ED TA ) n (L n )=0(A ),015(B ),1(C ).为了进一步验证ED TA 对N aYF 4∶Yb ,Ho 颗粒大小的影响,改变ED TA 的加入量,使ED TA F ig .2 Relation sh ip between the particle size and n (ED TA ) n (Ln )与稀土离子摩尔比n (ED TA ) n (L n )分别为0,0125,015,0175,110,115,210,制得不同粒径的纳米粒子.以颗粒的尺寸大小为纵坐标,n (ED TA ) n (L n )为横坐标,所得曲线如图2所示.由图2可以看出,n (ED TA ) n (L n )在0～1的范围内,材料的粒径与ED TA 的加入量之间基本呈线性关系.而当n (ED TA ) n (L n )大于1后,粒径不再随ED TA 的加入而变化.故本实验中,n (ED TA ) n (L n )的最大值选择为1.n (ED TA )n (L n )在0～1的范围内,可以通过调整n (ED TA ) n (L n )比值大小来调控纳米粒子的粒径.ED TA 是稀土离子的一种强螯合剂,它与几种稀土离子的稳定常数lg K 稳(离子强度I =011,20～25℃)分别为Y 3+,18110;Yb 3+,19157;Ho 3+,18174[10];.制备N aYF 4∶Yb ,Ho 纳米颗粒过程如下:L n 3++ED TA L n 2ED TAL n 2ED TA +N a ++4F-N aL nF 4+ED TA 在上述过程中,稀土离子首先与ED TA 分别形成1∶1型稳定的螯合物.该螯合物缓慢释放出稀0951 高等学校化学学报V o l .25土离子,与N a +及F -一起形成N aYF 4∶Yb ,Ho 纳米颗粒.当n (ED TA ) n (L n )=1时,所有的稀土离子都被ED TA 螯合,形成L n 2ED TA 螯合物,此时ED TA 对N aYF 4∶Yb ,Ho 粒径的调控能力达到最大.当n (ED TA ) n (L n )>1时,过量的ED TA 处于游离状态,因而对材料的粒径几乎没有影响.2.2 样品组成的测定采用I CP 2M S 测定纳米粒子中稀土离子的含量,采用离子色谱测定F 和N a 的含量.测定结果表明,纳米粒子的组成为N aY 018264Yb 011466Ho 01027F 4.反应初期,稀土离子的投料比为n (Y )∶n (Yb )∶n (Ho )=018∶0117∶0103.Yb 和Ho 比例减少,这是由于ED TA 对它们的络合常数比Y 大所致,稀土离子与ED TA 螯合得越强,产品中该种离子的含量越低.2.3 煅烧对材料的影响未经煅烧的N aYF 4∶Yb ,Ho 的上转换荧光很弱.在不同的温度下对材料进行煅烧处理.结果表明,在300～600℃,材料的上转换荧光强度随温度的升高而增大.透射电镜观察表明,400℃时,纳米颗粒基本保持不变,而500～600℃时,发生颗粒粘连并长大.在400℃煅烧5h 后,虽然材料的上转换荧光未达到最强,但颗粒形状保持不变且粒度均匀.故选取400℃煅烧5h 作为最佳的条件.2.4 X 射线粉末衍射光谱图3谱线a 为煅烧前N aYF 4∶Yb ,Ho 的X 射线粉晶衍射图.结果表明,该材料为纯相立方晶体F ig .3 X -ray diffraction pattern for the nanocryst alsa .U nannealed ;b .annealed at 400℃fo r 5h .结构(I CDD ,N o .7722042).在2Η=281179°主峰处,半峰宽为01212°,仪器自展宽01186°,根据Scherrer ′s 公式计算晶粒度大小为43184nm ,这与T E M 观察结果符合.图3谱线b 为N aYF 4∶Yb ,Ho 纳米材料在400℃煅烧5h 后所测得的X 射线粉晶衍射图.结果表明,煅烧后,部分材料发生了相变,由立方晶体转变为六方晶体(I CDD ,N o .2821192),立方晶体的量不断减少,同时六方晶体的量不断增加.商业用的N aYF 4∶Yb ,Ho 上转换荧光粉为六方晶体结构.只有六方晶体(或称为Α2N aYF 4∶Yb ,Ho )才对上转换荧光有贡献[2],而立方晶体(Β2N aYF 4∶Yb ,Ho )对材料的上转换荧光基本没有贡献.所以,尽管煅烧前材料结晶程度良好,但上转换荧光很弱.而煅烧后,由于Α2N aYF 4∶Yb ,Ho 的形成,材料的上转换荧光大大增强.实验还发现,在300～600℃,随着煅烧温度的升高,立方晶体的量越来越少,同时形成了更多六方晶体的Α2N aYF 4∶Yb ,Ho .至600℃时几乎全部转化成六方晶体,故此时的上转换荧光最强.2.5 上转换荧光光谱的测定图4为于400℃煅烧5h 后,N aYF 4∶Yb ,Ho 纳米粒子的上转换荧光光谱图.所用激发光源为980nm 红外激光器.在红外激光器的激发下,肉眼即可观察到耀眼的上转换荧光.1951N o .9杨奉真等:纳米N aYF 4∶Yb ,Ho 上转换荧光粉的合成及其性质研究 2951 高等学校化学学报V o l.25 从图4可以看出,在980nm红外激光器激发下,共产生3个发射峰,中心波长分别位于539, 64515和749nm,分别属于5S225I8,5F525I8,5S225I7跃迁[11,12].其能级结构及上转换荧光过程如图5所示.其上转换荧光过程为:当用980nm的红外激光器激发样品时,首先发生Yb离子的2F7 2至2F5 2的跃迁.激发到2F5 2能级的电子通过声子参与的非共振能量转移把能量转到Ho离子的5I6能级上.此离子可吸收第二个泵浦光子或吸收邻近已处于2F5 2能级的电子的能量,再次跃迁到5F4或5S2.部分电子还可通过无辐射跃迁到5F5能级上.N aYF4∶Yb,Ho纳米材料的539,64515和749nm上转换荧光,分别来源于5S225I8,5F525I8,5S225I7跃迁,该过程属于双光子过程.参 考 文 献[1] T ropper A.C.,Carter J.N.,L ader R.D.T..J.Op t.Soc.Am.[J]1994,B11:886_893[2] YU X ian2En(余宪恩).P ractical L um inescentM aterials and T heir Pho to lum inescentM echanis m(实用发光材料与光致发光机理)[M],Beijing:L igh t Industrial Publish ing Company of Ch ina,1997[3] Sandrock T.,Scheife H.,H eum an E.et a l..Op t.L ett.[J],1997,22:808_810[4] Zarling D.A.,Calif M.P.,L ausanne M.J.R.et a l..U S Patent5674698[P],1997[5] van de R ijke F.,Zijl m ans H.,L i S.et a l..N at.B i o techno l.[J],2001,19(3):273_276[6] H amp l J.,H allM.,M ufti N.A.et a l..A nal.B i ochem.[J],2001,288(2):176_187[7] Zijl m ans H.J.M.A.A.,Bonnet J.,Burton J.et a l..A nal.B i ochem.[J],1999,267(1):30_36[8] Co rstjens P.,Zuider w ijk M.,B rink A.et a l..C lin.Chem.[J],2001,47(10):1885_1893[9] Y I Guang2Shun(衣光舜),SUN Bao2Q uan(孙宝全),YAN G Feng2Zhen(杨奉真)et a l..Chem.M ater.[J],2002,14(7):2910_2914[10] HUAN G Chun2H ui(黄春辉).Coo rdinati on Chem istry of R are Earth E lem ents(稀土配位化学)[M],Beijing:Science Publish ingP ress,1997[11] ZHAN G X iao(张 晓),L I U X ing2R en(刘行仁),HUAN G Sh i2H ua(黄世华)et a l..Journal of R are Earth s(中国稀土学报)[J],1999,17(2):111_115[12] Q I Chang2Hong(祁长鸿),L I U Chuang2X in(刘创新),L I N Feng2Ying(林凤英)et a l..Ch inese Journal of L asers(中国激光)[J],1998,25(6):561_564Syn thesis and Up-conversion L u m i nescence Properties of Nanocrysta l Y b,Ho Co-doped Sod iu m Y ttr iu m Fluor ideYAN G Feng2Zhen1,Y I Guang2Shun1,2,CH EN D e2Pu23,CH EN G J ing3(1.S chool of M aterials S cience&E ng ineering,U niversity of S hand ong T echnology,Z ibo255049,Ch ina;2.D ep art m ent of Che m istry,T sing hua U niversity,B eij ing100084,Ch ina;3.B eij ing N ational B ioch ip R esearch and E ng ineering Center,B eij ing102206,Ch ina)Abstract N anocrystals of up2conversi on p ho sp ho r,ytterb ium and ho l m ium co2doped sodium yttrium fluo ride w ere p rep ared by a co2p reci p itati on m ethod in the p resence of ED TA.N anocrystals of differen t sizes w ith an average diam eter of148,83and41nm w ere ob tained in defferen t m o lar rati o s of ED TA to to tal L n3+(Y3+,Yb3+,E r3+)of0,015and1,respectively.U p2conversi on fluo rescen t p roperties of the nanoparticles w ere also exam ined.Keywords U p2conversi on fluo rescence;N anocrystal m aterial;Y tterb ium;Ho l m ium;Sodium yttrium fluo ride(Ed.:M,G,Z)。
