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稀土掺杂上转换纳米发光材料在显示、防伪等方面存在广阔的应用前景。随着科学技术的发展，人们希望稀土掺杂纳米材料在生物标记、医学成像、环境检测等领域得到应用。传统的制备方法制备出的稀土掺杂纳米材料多为疏水性的，无法与有机物很好的结合，不能在生物、医学、环境学等领域有很好的应用，因此制备出水溶性好、具有特殊功能性的能够与有机物很好结合的稀土掺杂上转换纳米发光材料具有很大的研究价值及实用价值。本课题对传统油热法制备方法进行改进，制备出具有水溶性并且表面有有机功能性官能团氨基的聚乙烯亚胺(PEI)修饰NaYF4纳米晶材料，研究了比较常见的几种稀土掺杂(Er3+/Yb3+、Tm3+/Yb3+、Ho3+/Yb3+)的PEI修饰NaYF4纳米晶的荧光性质，制备并研究了一种发白色荧光的水溶性的Tm3+/Ho3+/Yb3+三掺的PEI修饰NaYF4纳米晶材料。主要研究内容如下： 对传统油热法进行改进，制备了尺寸在40nm左右、表面有氨基的水溶性的PEI修饰Er3+/Yb3+共掺六方相NaYF4纳米晶，探讨了PEI-NaYF4:Er3+/Yb3+在980nm激光激发下的上转换荧光的发光机制和荧光特性。研究了Er3+离子的掺杂浓度对PEI-NaYF4:Er3+/Yb3+纳米晶上转换荧光特性的影响。 制备了PEI-NaYF4:Tm3+/Yb3+纳米晶及PEI-NaYF4:Ho3+/Yb3+纳米晶，并研究了在980nm激光激发下的上转换荧光的发光机制和荧光特性，分析了Tm3+离子、Ho3+离子以及Yb3+离子掺杂浓度的改变对PEI修饰NaYF4上转换荧光的影响。 制备了具有水溶性并且表面有氨基的在980nm激光518mW功率激发下发白色上转换荧光的PEI-NaYF4:Tm3+/Ho3+/Yb3+纳米晶，波长分别为475nm、540nm、646nm和693nm，色坐标为(0.3362，0.3080)。分析了随着激发光功率的变化，色坐标变化的趋势及原因。研究了Yb3+离子浓度的变化对PEI-NaYF4:Tm3+/Ho3+/Yb3+纳米晶上转换荧光光谱的影响。对PEI-NaYF4:Tm3+/Ho3+/Yb3+白光纳米晶水溶液利用非热耦合能级测温进行了研究，得到了荧光强度峰值比与开尔文温度的关系曲线及测温灵敏度曲线。