1.一种显著增强上转换发射强度的纳米材料,其特征在于,包括为核层的NaErF4:20%
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Yb 以及在其外依次包覆NaYF4:50%Yb壳层、NaYF4:49%Yb,1%Tm壳层和NaYF4钝化层。
2.一种显著增强上转换发射强度的纳米材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:第一步:将十八烯和油酸搅拌均匀,油酸和十八烯的体积比为0.65:1~0.85:1,随后加‑1入氯化铒溶液和氯化镱溶液,氯化铒溶液的浓度为0.2~1mol·L ,氯化镱溶液的浓度为‑1
0.2~1mol·L ,搅拌均匀,然后升温去除水分,温度为90~110℃,再反应生成稀土‑油酸螯合物,反应条件为在145~155℃下反应1~1.5h,降至室温后,加入氟化铵和氢氧化钠的甲醇溶液并搅拌,氢氧化钠的浓度为0.22~0.28mol/L,氟化铵的浓度为0.38~0.42mol/L,随后升温去除甲醇,并在高纯氮气的保护下进行高温反应,最后将反应后的浑浊液洗涤和离心,洗涤方式为用无水乙醇洗涤,离心的条件为在9000~11000转/分下离心9~12min,共离心2~4次,得到白色沉淀,即得到核层NaErF4:20%Yb纳米颗粒;
第二步:将十八烯、油酸、钇‑油酸螯合物和镱‑油酸螯合物搅拌均匀,镱‑油酸螯合物的‑1 ‑1浓度为0.035~0.045mol·L ,钇‑油酸螯合物的浓度为0.035~0.045mol·L ,随后添加NaErF4:20%Yb纳米颗粒,然后加入氟化铵和氢氧化钠的甲醇溶液并搅拌,然后升温去除甲醇,并在高纯氮气的保护下进行高温反应,随后自然冷却即得包含NaErF4:20%Yb@NaYF4:
50%Yb核‑壳结构纳米颗粒的反应溶液;
第三步:将钇‑油酸螯合物、镱‑油酸螯合物和铥‑油酸螯合物加入包含NaErF4:20%Yb@NaYF4:50%Yb核‑壳结构纳米颗粒的反应溶液中,镱‑油酸螯合物的浓度为0.035~‑1 ‑1
0.045mol·L ,铥‑油酸螯合物的浓度为0.0035~0.0045mol·L ,钇‑油酸螯合物与核层NaErF4:20%Yb纳米颗粒的摩尔比为0.3:1~0.7:1,镱‑油酸螯合物与核层NaErF4:20%Yb纳米颗粒的摩尔比为0.29:1~0.69:1;
搅拌均匀,并加入氟化铵和氢氧化钠的甲醇溶液继续搅拌,氢氧化钠和氟化铵的甲醇溶液与钇‑油酸螯合物的体积比为4.3:1~5.3:1,然后升温去除甲醇,并在高纯氮气的保护下进行高温反应,随后冷却至室温即得包含NaErF4:20%Yb@NaYF4:50%Yb@NaYF4:49%Yb,
1%Tm核‑壳‑壳结构纳米颗粒的溶液;
第四步:将钇‑油酸螯合物加入第三步的反应溶液中,钇‑油酸螯合物的浓度为0.035~‑1
0.045mol·L ,钇‑油酸螯合物与核层NaErF4:20%Yb纳米颗粒的摩尔比为0.8:1~1.2:1,并搅拌均匀,接着加入氟化铵和氢氧化钠的甲醇溶液并搅拌,氢氧化钠和氟化铵的甲醇溶液与钇‑油酸螯合物的体积比为2:1~2.8:1,然后升温去除甲醇,并在高纯氮气的保护下进行高温反应,最后将反应后的浑浊液洗涤和多次离心,洗涤方式为用无水乙醇洗涤,离心的条件为在9000~11000转/分下离心9~12min,共离心2~4次,即得到NaErF4:20%Yb@NaYF4:
50%Yb@NaYF4:49%Yb,1%Tm@NaYF4核‑壳‑壳‑壳上转换纳米材料;
所述第一步、第二步、第三步以及第四步中:高纯氮气的保护下进行高温反应的条件为在280~300℃下反应1~1.5h。
3.根据权利要求2所述的一种显著增强上转换发射强度的纳米材料的制备方法,其特征在于:所述第一步中:油酸和十八烯的体积比为0.75:1;
‑1 ‑1
氯化铒溶液的浓度为0.5mol·L ,氯化镱溶液的浓度为0.5mol·L ;
油酸、氯化铒溶液和氯化镱的体积比为37.5:4:1;
升温去除水分的温度为105℃;
高温反应生成稀土‑油酸螯合物的条件为在高纯氮气保护作用下150℃反应1.5h;
氢氧化钠和氟化铵的甲醇溶液中,氢氧化钠的浓度为0.25mol/L,氟化铵的浓度为
0.4mol/L;
氯化铒溶液、氯化镱溶液、氢氧化钠和氟化铵的甲醇溶液的体积比为4:1:25。
4.根据权利要求2所述的一种显著增强上转换发射强度的纳米材料的制备方法,其特征在于:所述第二步中:油酸、钇‑油酸螯合物与镱‑油酸螯合物的体积比为8:1:1;
NaErF4:20%Yb纳米颗粒、钇‑油酸螯合物与镱‑油酸螯合物的摩尔比为1:0.5:0.5;
钇‑油酸螯合物、镱‑油酸螯合物与氢氧化钠和氟化铵的甲醇溶液的体积比为1:1:7.5。
5.根据权利要求2所述的一种显著增强上转换发射强度的纳米材料的制备方法,其特征在于:所述第三步中:钇‑油酸螯合物与核层NaErF4:20%Yb纳米颗粒的摩尔比为0.5:1;
镱‑油酸螯合物与核层NaErF4:20%Yb纳米颗粒的摩尔比为0.49:1;
氢氧化钠和氟化铵的甲醇溶液与钇‑油酸螯合物的体积比为4.8:1。
6.根据权利要求2所述的一种显著增强上转换发射强度的纳米材料的制备方法,其特征在于:所述第四步中:钇‑油酸螯合物与核层NaErF4:20%Yb纳米颗粒的摩尔比为1:1;
氢氧化钠和氟化铵的甲醇溶液与钇‑油酸螯合物的体积比为2.4:1。
7.根据权利要求2所述的一种显著增强上转换发射强度的纳米材料的制备方法,其特征在于:所述第一步、第二步、第三步以及第四步中,升温去除甲醇的温度为85~105℃。
8.根据权利要求2所述的一种显著增强上转换发射强度的纳米材料的制备方法,其特征在于:所述第二步、第三步以及第四步中氢氧化钠和氟化铵的甲醇溶液中,氢氧化钠的浓度为0.038~0.046mol/L,氟化铵的浓度为0.062~0.072mol/L。
9.根据权利要求2所述的一种显著增强上转换发射强度的纳米材料的制备方法,其特征在于:所述第一步、第二步、第三步以及第四步中:升温去除甲醇的温度为85~105℃;
‑1
所述第二步、第三步以及第四步中钇‑油酸螯合物的浓度为0.04mol·L ;
‑1
第二步以及第三步中镱‑油酸螯合物的浓度为0.04mol·L ;
第一步以及第四步中离心的条件为在10000转/分下离心10min,共离心2次;
第二步、第三步以及第四步中氢氧化钠和氟化铵的甲醇溶液中,氢氧化钠的浓度为
0.042mol/L,氟化铵的浓度为0.067mol/L。