NaYF4-Yb,Er微球的制備、表面修飾及自組裝的研究.pdf

1、NaYF4材料因其具有較低的晶格能以及較強(qiáng)的可見(jiàn)光區(qū)透光性，而成為最好的上轉(zhuǎn)換發(fā)光基質(zhì)材料之一。上轉(zhuǎn)換材料盡管有發(fā)射峰窄、熒光壽命長(zhǎng)、毒性小等優(yōu)點(diǎn)，但是由于其發(fā)光效率低、發(fā)光過(guò)程難以調(diào)節(jié)等因素限制了它的實(shí)際應(yīng)用。近年來(lái)，研究表明將上轉(zhuǎn)換材料與光子晶體結(jié)合可以對(duì)其發(fā)光效率和發(fā)光過(guò)程進(jìn)行調(diào)節(jié)，因此成為研究的熱點(diǎn)。目前的研究大都是將上轉(zhuǎn)換納米粒子填充于光子晶體模板縫隙或涂于光子晶體表面，利用光子晶體的特性調(diào)控上轉(zhuǎn)換材料的發(fā)光。由于光子晶體不同

2、位置具有不同的光子態(tài)密度，對(duì)光的控制作用不同，為了更有利地對(duì)上轉(zhuǎn)換材料的發(fā)光進(jìn)行調(diào)控，本論文設(shè)計(jì)制備不同粒徑、形貌均一、表面電荷高和分散性好的NaYF4∶Yb，Er微球，并對(duì)微球進(jìn)行自組裝研究，得到以上轉(zhuǎn)換納米微球?yàn)榻Y(jié)構(gòu)單元的三維光子晶體。由于高溫?zé)岱纸夥梢灾苽淙毕萆佟l(fā)光強(qiáng)度高的上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，水熱法可以制備不同形貌、不同粒徑且水溶性好的上轉(zhuǎn)換材料并且反應(yīng)條件溫和，因此，在本論文中采用高溫?zé)岱纸夥ê退疅岱ㄖ苽渖限D(zhuǎn)換微球。
　　

3、首先，本論文采用高溫?zé)岱纸夥?，以巰基苯甲酸為配體合成了球形上轉(zhuǎn)換粒子，通過(guò)改變配體加入量、反應(yīng)的時(shí)間和溶劑加入量對(duì)NaYF4∶Yb, Er微球形貌進(jìn)行調(diào)節(jié)，但是得到微球粒徑不夠均勻、分散性不好。
　　然后，采用水熱法，以Na4EDTA為配體制備了粒徑較為均勻、分散性良好的球形NaYF4∶Yb，Er粒子，通過(guò)對(duì)成球過(guò)程的研究，發(fā)現(xiàn)成球過(guò)程為多晶球聚集生長(zhǎng)，晶相能夠迅速由α相轉(zhuǎn)變?yōu)棣孪啵⑶曳磻?yīng)時(shí)間對(duì)微球粒徑的均勻性有很大的影響。通過(guò)

4、對(duì)前驅(qū)液和高壓釜內(nèi)反應(yīng)條件的研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)改變Re(NO3)3濃度、稀土鹽陰離子種類、pH值和鈉源可以實(shí)現(xiàn)微球粒徑的調(diào)節(jié)，分別制備了粒徑為200nm、220nm、270nm和350nm較為均勻、表面電位在20mV以上的β相NaYF4∶Yb，Er微球。將制備的微球采用溶劑蒸發(fā)法，離心組裝法和提拉法進(jìn)行自組裝研究，發(fā)現(xiàn)采用離心組裝可以得到顯示綠色結(jié)構(gòu)色的自組裝結(jié)構(gòu)，提拉法可以制備出排列比較整齊的大面積自組裝膜材料。
　　另外為了使得到的