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作者:郭文;赵伟馨;武玥;张嘉;付友;彭微;李淑荣;张凌燕;孟佩俊;
单位:内蒙古科技大学包头医学院公共卫生学院;内蒙古自治区卫生检测与评价工程技术中心;
摘要:为提高稀土掺杂上转换纳米粒子(REEs-UCNPs)的性能并拓展其应用领域,本研究采用溶剂热法合成了NaYF_4∶Yb~(3+),Tm~(3+)@NaYF_4核壳结构上转换纳米材料,系统优化了核壳比例、反应温度、反应时间以及油酸(OA)/1-十八烷烯(ODE)体积比等关键合成参数,利用透射电子显微镜(TEM)、X射线多晶衍射(XRD)、荧光光谱、扫描电镜(SEM)、CIE色度分析、红外光谱(FTIR)及Zeta电位等多种表征手段系统分析了合成条件对材料形貌与发光性能的影响。结果表明,最优合成条件为核与壳摩尔比为1∶0.5、反应温度为300℃、反应时间为90 min、OA与ODE体积比为4.8∶12。在此基础上,采用配体交换法成功制备了聚丙烯酸(PAA)表面修饰的复合材料PAA-NaYF_4∶Yb~(3+),Tm~(3+)@NaYF_4。分析结果表明,修饰后的纳米颗粒仍保持原有晶型与形貌,粒径分布均匀,平均粒径为(43.72±0.22) nm,且分散性与水溶性显著改善。在荧光性能方面,PAA修饰的材料在980 nm近红外光激发下仍可发射蓝紫色上转换荧光,Zeta电位测试显示修饰后的颗粒表面带负电荷,表明PAA成功包覆。本研究为REEs-UCNPs在生物成像与传感等领域的应用奠定了材料基础。
关键词:稀土掺杂上转换纳米材料;;核壳结构;;溶剂热法;;配体交换法;;聚丙烯酸
基金资助:国家自然科学基金项目(Nos.82360656,81960601);; 内蒙古自治区高等学校青年科技英才支持项目(No.NJYT23026);; 内蒙古自治区自然科学基金项目(Nos.2023MS08009,2025LHMS08034);; 包头医学院公共卫生与预防医学博士点建设专项科学研究基金项目(No.BYJJ-GWZX202508)资助~~