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本文主要研究了单分散稀土掺杂Sr2YF7纳米晶的可控合成及光学性能，并通过酸洗将油溶性纳米颗粒变为水溶性进而用于生物检测。 采用改进的热分解法，通过反应溶剂比例的调控，成功地合成了不同尺寸稀土离子单掺或共掺（Tm3+/Yb3+、Er3+/Yb3+、Ce3+/Tb3+和Eu3+）的单分散Sr2YF7纳米颗粒。对Tm3+/Yb3+和Er3+/Yb3+掺杂纳米晶进行高温前躯体注射包覆，得到核壳结构的单分散纳米晶。 在980 nm激光激发下，通过在Sr2YF7纳米颗粒中共掺Tm3+/Yb3+和Er3+/Yb3+，可以得到较强的蓝色及绿色发光。通过上转换发光中心Er3+和Tm3+离子能级的荧光衰减曲线中出现的上升沿证实由能量传递过程(ETU)引起的上转换发射过程。此外，通过测试上转换发射强度与激发功率密度关系，对其上转换过程进行了研究。Tm3+/Yb3+和Er3+/Yb3+掺杂核壳结构纳米颗粒的上转换发光与为无壳层保护纳米颗粒相比都得到显著增强。 在292.4 nm激发下，Sr2YF7∶Ce3+/Tb3+纳米颗粒通过Ce3+的敏化实现了较强的下转移绿光发射。在394 nm的激发下，Sr2YF7∶Eu3+纳米颗粒也能得到较强红光。此外，借助10K高分辨光谱，以Eu3+离子为光谱学探针，对稀土离子在Sr2YF7纳米颗粒中的位置对称性进行了探究。 通过酸洗的方法得到表面无油性官能团的水溶性Sr2YF7∶Ln3+纳米颗粒。酸洗后Ce3+/Tb3+，Eu3+下转移绝对量子产率分别为:55.1％和11.8％。在亲和素-生物素(avidin-biotin)模型体系中，利用Sr2YF7∶Ce3+/Tb3+纳米颗粒作为荧光探针，实现了对亲和素蛋白的上转换异相检测，检测限达40.6 pM。此外，为了进一步探究该纳米颗粒在实际生物检测中的应用，选择肿瘤标志物—癌胚抗原(CEA)作为研究对象，通过双抗夹心法利用Sr2YF7∶Eu3+的溶解增强发光进行检测，检测限为94.9 pM。