论文部分内容阅读
NaYF4是一种重要的上转换发光材料,由于其独特且优异的上转换发光特性以及很好的生物相容性,在太阳能电池、三维立体显像、生物成像等方面具有广阔的应用前景。近几年NaYF上转换发光材料在生物医学成像领域的应用得到了尤为迅猛的发展,但受到材料自身性质的限制以及生物组织的某些特性影响,将其广泛应用于临床诊断有两方面的限制,其一是发光效率较低的问题,其二是目前上转换发光材料的激发波长一般位于980nm,然而在实际生物成像应用过程中由于水分子是动物和人体中最主要的组成成分而同时水分子在980nm处较大的吸收截面导致的热效应。本文以这两个缺陷为突破口展开了研究,一定程度上解决了以上两个问题,具体开展了以下几个方面的工作:(1)采用高温热分解稀土元素三氟乙酸盐法制备了Nd3+敏化的NaYF4:Yb3+,Er3+上转换发光材料,利用能量级联传递的方式实现了对上转换纳米颗粒激发波长的调控,将激发波长从980nm调到了808nm。(2)采用柠檬酸钠还原硝酸银法制备了Ag纳米颗粒。以Ag纳米颗粒为核,通过水解正硅酸乙酯制备核壳结构Ag@SiO2纳米颗粒。通过将Ag@SiO4纳米颗粒与NaYF4:Yb3+,Er3+,Nd3+上转换发光纳米颗粒混合增强了其发光强度。(3)用IR780染料分子合成了IR806染料分子。使用IR806染料分子对Ag@SiO2增强的NaYF4:Yb3+,Er3+,Nd3+上转换发光纳米颗粒进行敏化。利用染料分子吸收截面大的特点以及染料分子与上转换纳米颗粒之间能进行能量传递的特点进一步提高了发光效率。研究表明:(1)当仅向上转换纳米颗粒中加入Ag@SiO2纳米颗粒时,二者质量比为1:5017时上转换发光强度最大;(2)随着加入IR806染料分子浓度的增加,NaYF4:Yb3+,Er3+,Nd3+上转换纳米颗粒的发光是先增强后减弱的变化规律。(3)Ag@Si02纳米颗粒、IR806染料分子与NaYF4:Yb3+,Er3+,Nd3+上转换纳米颗粒的复合结构的发光效率相比单纯的NaYF4:Yb3+,Er3+,Nd3+上转换纳米颗粒提高了约23倍,实现了激发与发射的共同增强。