【摘 要】
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纳米材料是于80年代末、90年代初发展起来的新兴学科，它的发展给21世纪的工业领域带来了一场重大变革。由于纳米粒子所具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧
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纳米材料是于80年代末、90年代初发展起来的新兴学科，它的发展给21世纪的工业领域带来了一场重大变革。由于纳米粒子所具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应等，纳米材料的制备及性能的研究成为目前的研究热点之一，引起了科学家们的广泛关注。因为稀土元素具有4f电子壳层结构，这种丰富而特殊的能级结构使稀土掺杂材料成为较为理想的光电功能材料。作为发光材料，稀土掺杂氟化物纳米材料具有优异的光学特性，低的声子能量、物理化学性质稳定、光透过性好、透光范围宽，一定程度上减少了无辐射驰豫现象，可以有效地提高稀土离子荧光寿命和发光效率。稀土掺杂氟化物在高分辨显示器、固态激光、红外检测、生物分析、医疗诊断和其他领域有很好的应用前景。本文主要研究内容如下: (1)以聚乙烯亚胺(PEI)为表面活性剂，采用水热合成法，制得了表面氨基修饰的水溶性β-NaY(Gd)F4∶Yb3+/Er3+纳米棒，并对β-NaY(Gd)F4∶ Yb3+/Er3+纳米棒的制备条件等进行了考察。结果表明，当Gd3+的引入浓度为40 mol％时，200℃下反应8h即可获得纯β-NaY(Gd)F4∶Yb3+/Er3+纳米棒。利用X-射线粉末衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、荧光光谱(PL)等测试手段对样品的结构、形貌及光谱性质进行表征。结构和形貌分析结果表明制得的样品为单相β-NaY(Gd)F4∶Yb3+/Er3+纳米棒，纳米棒的截面径为40nm左右，平均长度约210nm左右;当用980 nm波长激发下，样品的上转换发光光谱中出现了四个发射中心位于407 nm、529 nm、546 nm和660 nm的发射带，分别对应于Er3+离子的2H9/2→4I15/2，2H11/2→4I15/2，4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2跃迁。采用戊二醛法，使β-NaY(Gd)F4∶Yb3+/Er3+上转换纳米棒表面的氨基与牛血清蛋白(BSA)分子中的氨基成功偶连在一起。利用紫外光谱分析(UV)和考马斯亮蓝法，证明了β-NaY(Gd)F4∶Yb3+/Er3+上转换纳米棒与BSA成功偶联。 (2)采用高温热分解法，通过调节油酸、十八烯、油胺的比例，将Eu2+离子成功地嵌入到BaSiF6基质中去，合成出复合氟化物BaSiF6∶ Eu2+纳米磷光体。在荧光光谱中，我们看到了位于359 nm处的Eu2+离子4f7(6P5/2)→4 f7(8 S7/2)的锐线发射。 (3)采用水热法，合成出复合氟化物BaSiF6∶ Eu2+纳米棒。在材料的荧光光谱中，在257 nm激发下，同样观察到了发射峰位置在359 nm有Eu2+离子4f7(6P5/2)→4f7(8 S7/2)的锐线发射。同时，采用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(FESEM)对该样品的结构和最终产品的形态进行表征，结果显示BaSiF6∶ Eu2+磷光体是平均直径为200 nm左右的纳米棒，长度为1～4μm。
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