稀土碳酸鹽和磷酸鹽微納米顆粒的控制合成及功能性質.pdf

1、稀土發(fā)光材料在顯示、照明、X射線影像、太陽能光電轉換、激光以及生物工程等方面都有廣泛的應用前景，因而日益受到人們的重視。隨著科學技術發(fā)展要求的提高和資源節(jié)約型社會的發(fā)展要求，稀土發(fā)光材料也正在向納米化、球形化和多功能化的方向發(fā)展。與此同時，納米級別的稀土發(fā)光材料還在免疫分析、生物傳感、生物成像、載藥等方面具有潛在應用價值。因此，本研究將稀土離子的熒光特性與Gd3+的順磁性相結合，采用不同的合成方法，制備一系列磁性-熒光雙功能Gd2(CO

2、3)3∶ Ln3+納米粒子。同時尋求一種適合于工業(yè)應用的簡單化學法合成小尺寸高亮度的磷酸鑭鈰鋱(LAP)綠色熒光粉。具體內容包括:
　　 [1]以CTAB為表面活性劑，正丁醇為助表面活性劑，正己烷為溶劑，以GdCl3和Na2CO3為原料，采用反相微乳液法，制備Gd2(CO3)3∶Tb納米粒子，并以在該微乳液中添加TEOS的方式，一步合成Gd2(CO3)3∶Tb@SiO2納米粒子。采用掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)對納米粒

3、子的形貌和粒徑進行表征，采用紅外光譜(IR)、元素分析(EDS)等對納米粒子的成分進行分析，結果表明納米粒子為核殼結構，其核為Gd2(CO3)3∶Tb，粒徑為8-10nm，外面包裹的SiO2的厚度為3-5nm。該納米粒子在波長為λ=225nm的光源激發(fā)下，發(fā)出發(fā)射光譜在544 nm左右的綠光，發(fā)光性質良好;且在溶液體系和細胞環(huán)境中均可以進行良好的T1磁共振成像和熒光成像，該粒子能對NCI-H460肺癌細胞以及對SGC7901胃癌細胞成功

4、標記，通過MTT法測試出納米粒子在62.5μg/mL-500μg/mL的濃度范圍內的毒性很小，具有很好的生物相容性。
　　 [2]采用尿素均相沉淀法制備出粒度均勻的Ln3+摻雜Gd2O(CO3)2納米粒子及球形Gd2O3∶Eu粉體，利用SEM、TEM、IR、XRD等對納米粒子的結構和顆粒特征進行了分析，考查了沉淀時間以及表面活性劑的添加對納米粒子的形貌和粒徑的影響，并對Eu3+/Tb3+摻雜的納米粒子的熒光性質進行了測試。結果表

5、明，隨著沉淀時間的延長，納米粒子的形貌由球形變?yōu)榱庑?，尺寸亦不斷增大，加入表面分散劑后，粒子的分散性更好。球形Gd2O(CO3)2∶Tb@PVP納米粒子在波長為λ=274nm的光源激發(fā)下，發(fā)出543 nm左右的綠光，且該納米粒子在溶液體系和細胞環(huán)境中均可以進行良好的T1磁共振成像和熒光成像，通過兩種功能的成像優(yōu)勢的結合提高了檢測腫瘤細胞的靈敏度和準確度，表明其在生物應用方面的潛在應用價值。
　　 [3]采用水熱法制備出尺寸細小、

6、均勻的球形Gd2(CO3)3納米粒子，通過摻雜Eu3+及Tb3+，使其具有熒光性質。采用SEM、TEM、IR、XRD等對納米粒子的物相和顆粒特征進行了分析。結果表明:所合成的納米粒子的物相、形貌、尺寸均隨著水熱條件的改變而又所改變，并最終影響納米粒子的性質。初步探討了Gd2(CO3)3納米粒子的水熱結晶機理，并總結了在水熱條件下制備適合生物應用的球形Gd2(CO3)3納米粒子的反應條件。
　　 [4]通過機械化學研磨法制備出La

7、PO4∶Ce，Tb前驅體，再將前驅體在還原氣氛中煅燒得到LaPO4∶Ce，Tb熒光粉。采用SEM)、XRD、熒光光譜(FL)對產(chǎn)物的結構、形貌和熒光性質進行了表征，結果表明研磨時間、煅燒溫度、是否洗滌、及助溶劑的添加等條件對熒光粉亮度及形貌均有影響。采用該方法可以制備出比商用鋁酸鹽綠粉(CAT)亮度更高、顆粒更為細小均勻的LaPO4∶Ce，Tb綠色熒光粉。該方法溫和、簡便、環(huán)境友好、具有工業(yè)應用價值。
　　 [5]采用共沉淀法制