上转换发光基质
Formation and Mechanisim of Up-Converting Matrix Phosphors
上转换荧光材料是在长波长的激发下,发出短波长光的一类荧光材料.它们大多属于稀土掺杂的无机材料,如镱、铒共掺杂的氟化钇、氟化钇钠、氟化镧等.上转换荧光纳米材料在980nm红外光激发下,能发出不同颜色的可见光.上转换纳米发光材料用作荧光材料探针,干扰小,检测灵敏度高,是一种很有前途的生物分子标记探针.迄今为止,NaYF4为基质,Yb,Er共掺杂的NaYF4:Yb,Er是发光效率最高的上转换荧光材料.该材料在生物和医药上的潜在应用吸引了诸多科学家的兴趣.作为生物分子荧光标记材料,需要材料本身粒径小、颗粒分布均匀,且发光效率高.考虑到实际应用中,掺杂后的发光材料大小主要由基质材料的原始颗粒大小所决定,因此如果能够制备出粒径更小,且分布均匀的基质材料,对其进一步用于生物分子标记探针的研究具有一定的意义.基于稀土元素的相似性,本课题对水相中未掺杂的NaYF4基质材料的形成机理及反应影响因素展开研究,具体研究内容及结果如下:(1)通过研究反应时间进程及种晶效应对合成NaYF4纳米颗粒的影响,分析得出水相中合成的NaYF4纳米晶粒子遵循聚集生长模型,而不是LaMer模型.(2)研究了反应物、pH值、络合剂EDTA等反应因素对合成NaYF4纳米晶的影响.发现由Y(ClO4)3合成的NaYF4颗粒尺寸较YCl3制备的NaYF4纳米晶小很多;水相体系pH值在4-10范围内,NaYF4纳米颗粒的粒径基本保持不变;对于形成较小的颗粒而言,络合剂与钇离子的摩尔比及氟离子的浓度都要选择一个最佳值.本实验在[EDTA]:[Y3+]=1及[NaF]=0.5 mol/L条件下,由Y(ClO4)3合成了30nm的NaYF4纳米材料.(3)在EDTA、Na-NTA、Na-Citrate等络合剂存在条件下分别合成了NaYF4纳米晶.粒径约为12nm的小颗粒由0.12mol/L的Na-Citrate制备而成.由此,对比讨论了羟羧基络合剂与氨羧基络合剂在NaYF4纳米材料合成中的作用.(4)在浓度为0.12mol/L的Na-Citrate存在条件下,合成了以NaYF4为基质,Yb,Er掺杂的纳米上转换发光材料,其颗粒大小约为10nm.
- 作者：
- 李珊珊
- 学位授予单位：
- 东华大学
- 专业名称：
- 纺织化学与染整工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2007年
- 导师姓名：
- 陈小立；周兴平；朱泉
- 中图分类号：
- O611.3
- 关键词：
- 氟化钇钠(NaYF4)；形成机理；聚集；种子；柠檬酸钠(Na-Citrate)
- sodium yttrium fluoride；formation mechanism；aggregation；seeding；sodium citrate