论文部分内容阅读
稀土荧光上转换纳米粒子在生物医学领域与荧光成像领域有着广泛的应用前景。与传统荧光材料相比，它具有生物毒性低、化学稳定性强、组织穿透深以及灵敏度高等优点，在生物成像、生物标记、光动力学治疗等方面有着潜在的应用价值。然而现阶段纳米粒子也存在着许多缺点，比如水溶性与生物相容性差、表面存在缺陷、发光效率不够高。为了解决上述问题，本文做了如下工作： （1）采用高温热分解法合成β-NaYF4:Yb,Er纳米材料，并通过XRD、TEM、FTIR，荧光等手段测试其性能，发现β-NaYF4:Yb,Er纳米粒子结晶性良好，形貌均一、粒径均匀且具有良好的发光性能。实验发现氟离子浓度对纳米粒子的形貌、尺寸与发光性能均有着较大的影响。 （2）采用反相微乳液法在β-NaYF4:Yb,Er UCNPs表面包覆了一层无定型二氧化硅，并在其表面氨基化，使其从疏水性纳米粒子变为了亲水性纳米粒子。XRD测试结果表明，包覆后的纳米粒子与原纳米粒子相比，其物相结构没有发生变化，只是多了无定型二氧化硅的特征衍射峰。荧光测表明，包覆后的纳米粒子荧光性能基本上没有发生变化。 （3）同样采用高温热分解法，我们在β-NaYF4:Yb,Er UCNPs表面包覆了无机钝化壳层NaGdF4，NaGdF4壳层能够减少β-NaYF4:Yb,Er UCNPs的表面缺陷，使其荧光强度增强；为了进一步增强纳米粒子的荧光性能，我们现在NaYF4:Yb,Er@NaGdF4表面包覆一层二氧化硅，然后通过葡萄糖还原银氨溶液，使银纳米粒子沉积在二氧化硅表面。测试复合纳米粒子的荧光性能，发现其荧光强度大大增加，这主要是因为银纳米粒子的等离子共振效应引起的。 （4）我们通过TBOT水解把TiO2纳米粒子沉积在β-NaYF4:Yb,Tm@SiO2复合纳米粒子表面。紫外吸收图谱表明，TiO2纳米粒子能够吸收β-NaYF4:Yb,Tm辐射跃迁产生的能量。我们又对β-NaYF4:Yb,Tm@SiO2@TiO2复合纳米粒子进行了红外光光降解实验，发现其对有机污染物RhB有良好的光降解作用，表明TiO2对太阳光的间接利用范围扩展到了红外波段。循环实验表明多次光降解能够使TiO2纳米粒子得催化活性降低。