CN102925157A - 核壳结构NaY（98-X）% F4：X%Yb，2%Er@NaDyF4的制备方法 - Google Patents
核壳结构NaY（98-X）% F4：X%Yb，2%Er@NaDyF4的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102925157A CN102925157A CN2012104906406A CN201210490640A CN102925157A CN 102925157 A CN102925157 A CN 102925157A CN 2012104906406 A CN2012104906406 A CN 2012104906406A CN 201210490640 A CN201210490640 A CN 201210490640A CN 102925157 A CN102925157 A CN 102925157A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- octadecylene
- oleic acid
- nadyf
- nucleocapsid structure
- preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
核壳结构NaY(98-X)％F4∶X％Yb，2％Er@NaDyF4的制备方法，它涉及一种上转换反光材料的制备方法。本发明解决了现有的磁性荧光材料发光中心容易受高能基团的影响，从而降低了上转换发光效率和发光强度的技术问题。本方法如下：将DyCl3·6H2O加入到油酸与十八烯的混合物中，升温到160℃，形成均一的浅黄色溶液，降温，加正己烷溶液，搅拌，再升温，保温，降温，加入NH4F和NaOH的无水甲醇溶液，静置，在氩气氛围加热并保温，再加热并保温，冷却，洗涤，离心，即得。核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er(@NaDyF4为六方相结构，发光中心不受高能基团的影响，提高了上转换发光效率，从而使发光强度大大提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种上转换反光材料的制备方法。
背景技术
磁性荧光多功能纳米材料是一种同时具有荧光发光性能和磁性的纳米材料。磁性荧光多功能纳米颗粒可同时实现磁性分离、靶向识别、荧光成像及磁共振成像等多种功能，在免疫分析、药物分析、疾病诊断、细胞及活体成像等方面得到了广泛的应用。它有着单一功能的荧光探针或磁性材料无可比拟的优势，与单一功能的荧光探针或磁性材料探针相比，磁性荧光多功能纳米材料同时具有磁性材料及荧光材料的优势，具有很好的应用前景，已经受到材料学、生物学、医学等领域研究者的高度关注。目前，磁性纳米氧化铁与量子点是制备磁性荧光双功能材料的主要原料，较多研究的是具有核壳结构的Fe3O4/CdTe磁性荧光多功能纳米颗粒。主要因为纳米磁性Fe3O4的介观磁性主要有：量子尺寸效应、超顺磁性、磁有序颗粒的小尺寸效应等；量子点(QDs)，如CdTe具有宽的激发光谱、窄的发射光谱、可精确调谐的发射波长等优越的荧光特性。但是量子点具有较大的毒性，对人体有较大的危害，所以，探究和制备出毒性较小，对人体危害较小的磁性荧光多功能纳米材料的研究工作意义深远。
(NaYF4∶Yb，Er)是现阶段最好的上转换反光材料之一，但是其发光中心容易受高能基团的影响，从而降低了上转换发光效率和发光强度。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的磁性荧光材料发光中心容易受高能基团的影响，从而降低了上转换发光效率和发光强度的技术问题，提供了一种核壳结构NaY(98-X)％F4∶X％Yb，2％Er@NaDyF4的制备方法。
核壳结构NaY(0.98-X)％F4∶X％Yb，2％Er@NaDyF4的制备方法按照以下步骤进行：
一、按照Y元素、Yb元素与Er元素摩尔比为(98-X)∶X∶2的比例称取YCl3·6H2O、ErCl3·6H2O和YbCl3·6H2O，然后将YCl3·6H2O、ErCl3·6H2O和YbCl3·6H2O溶解于油酸与十八烯的混合物中混合，然后在160℃的条件下搅拌至得到浅黄色溶液，冷却至室温，得到混合溶液；
步骤一中所述的油酸与十八烯的混合物中油酸与十八烯的体积比为1∶4～1；
二、向混合溶液中加入NH4F和NaOH的无水甲醇溶液，静置30min，然后在氩气氛围中以2K/min的速度加热至110℃，然后在110℃的条件下保持30min，再以20K/min速度加热至300℃，并保持60min，自然冷却到90℃，得到纳米颗粒；
步骤二中所述的NH4F和NaOH的无水甲醇溶液中NH4F的浓度为0.01482g/mL，NaOH的浓度为0.01g/mL，并且NH4F和NaOH的无水甲醇溶液中Na的物质的量与混合溶液中Y元素、Yb元素与Er元素的总物质的量之比为1∶1；
三、用过量的无水乙醇洗涤纳米颗粒，然后再用正己烷与无水乙醇的混合液洗涤纳米颗粒，然后在12000转/分钟的速度下离心3次，即得裸核纳米晶，将裸核纳米晶溶于正己烷中，得到浓度为0.1mol/L的正己烷溶液；
步骤三中所述正己烷与无水乙醇的混合液中正己烷与无水乙醇的体积比为1∶1；
四、将1mmolDyCl3·6H2O加入到油酸与十八烯的混合物中，然后在搅拌条件下以20K/min速度加热到160℃直到形成均一的浅黄色溶液，停止搅拌，降温至70℃，加入10ml步骤三得到的正己烷溶液，搅拌30min，再以10K/min升温至80℃，保持80℃30min，降温至50℃，加入10mlNH4F和NaOH的无水甲醇溶液，静置30min，在氩气氛围中以2K/min的升温速度加热至110℃，然后在110℃的条件下保持30min，再以20K/min速度加热至300℃，并保持60min，自然冷却到90℃，用无水乙醇洗涤，然后再用正己烷与无水乙醇的混合液洗涤，然后在12000转/分钟的速度下离心3次，即得核壳结构NaY(98-X)％F4∶X％Yb，2％Er@NaDyF4；所述核壳结构NaY(98-X)％F4∶X％Yb，2％Er@NaDyF4中X的值为0～60；
步骤四中所述的NH4F和NaOH的无水甲醇溶液中NH4F的浓度为0.01482g/mL，NaOH的浓度为0.01g/mL；
步骤四中所述的油酸与十八烯的混合物中油酸与十八烯的体积比为1∶4～1；
步骤四中所述的正己烷与无水乙醇的混合液中正己烷与无水乙醇的体积比为1∶1。
本发明制备的核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4为六方相结构，结晶度较高。
核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4的主要荧光分为蓝光区、绿光区和红光区，其中521nm和539nm处的绿光区发光强度最高，653nm处的红光区发光强度次之。在980nm近红外激发光，1.2A条件下，浓度为0.1mol/L的NaYF4∶20％Yb，2％Er和浓度为0.1mol/L的NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4的正己烷溶液的相对强度分别是983660和1447750。相对于NaYF4∶20％Yb，2％Er，核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4的最高相对强度增大了47.2％。用NaDyF4包覆NaY78％F4∶20％Yb，2％Er后，NaDyF4壳有效地保护了发光中心，使NaY78％F4∶20％Yb，2％Er发光中心不受高能基团的影响，提高了上转换发光效率，从而使发光强度大大提高。
核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4纳米颗粒的磁化强度明显比NaYF4纳米颗粒的磁化强度强，在5K条件下，表现出超顺磁性，磁饱和强度可达82.81emu/g。
附图说明
图1是实验一至实验四制备的核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4的XRD图谱，图中a表示实验一制备的核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4的XRD图谱，b表示实验二制备的核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4的XRD图谱，c表示实验三制备的核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4的XRD图谱，d表示实验四制备的核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4的XRD图谱；
图2是实验四制备的核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4的XRD图谱；
图3是实验四中制备的核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4及NaYF4∶20％Yb，2％Er的正己烷溶液的发光光谱图，图中
表示制备的核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4的正己烷溶液的发光光谱图，-＊-表示NaYF4∶20％Yb，2％Er的正己烷溶液的发光光谱图；
图4是实验四中制备的核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4在5K温度下的磁化强度曲线。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式中核壳结构NaY(0.98-X)％F4∶X％Yb，2％Er@NaDyF4的制备方法按照以下步骤进行：
一、按照Y元素、Yb元素与Er元素摩尔比为(98-X)∶X∶2的比例称取YCl3·6H2O、ErCl3·6H2O和YbCl3·6H2O，然后将YCl3·6H2O、ErCl3·6H2O和YbCl3·6H2O溶解于油酸与十八烯的混合物中混合，然后在160℃的条件下搅拌至得到浅黄色溶液，冷却至室温，得到混合溶液；
步骤一中所述的油酸与十八烯的混合物中油酸与十八烯的体积比为1∶4～1；
二、向混合溶液中加入NH4F和NaOH的无水甲醇溶液，静置30min，然后在氩气氛围中以2K/min的速度加热至110℃，然后在110℃的条件下保持30min，再以20K/min速度加热至300℃，并保持60min，自然冷却到90℃，得到纳米颗粒；
步骤二中所述的NH4F和NaOH的无水甲醇溶液中NH4F的浓度为0.01482g/mL，NaOH的浓度为0.01g/mL，并且NH4F和NaOH的无水甲醇溶液中Na的物质的量与混合溶液中Y元素、Yb元素与Er元素的总物质的量之比为1∶1；
三、用过量的无水乙醇洗涤纳米颗粒，然后再用正己烷与无水乙醇的混合液洗涤纳米颗粒，然后在12000转/分钟的速度下离心3次，即得裸核纳米晶，将裸核纳米晶溶于正己烷中，得到浓度为0.1mol/L的正己烷溶液；
步骤三中所述正己烷与无水乙醇的混合液中正己烷与无水乙醇的体积比为1∶1；
四、将1mmolDyCl3·6H2O加入到油酸与十八烯的混合物中，然后在搅拌条件下以20K/min速度加热到160℃直到形成均一的浅黄色溶液，停止搅拌，降温至70℃，加入10ml步骤三得到的正己烷溶液，搅拌30min，再以10K/min升温至80℃，保持80℃30min，降温至50℃，加入10mlNH4F和NaOH的无水甲醇溶液，静置30min，在氩气氛围中以2K/min的升温速度加热至110℃，然后在110℃的条件下保持30min，再以20K/min速度加热至300℃，并保持60min，自然冷却到90℃，用无水乙醇洗涤，然后再用正己烷与无水乙醇的混合液洗涤，然后在12000转/分钟的速度下离心3次，即得核壳结构NaY(98-X)％F4∶X％Yb，2％Er@NaDyF4；所述核壳结构NaY(98-X)％F4∶X％Yb，2％Er@NaDyF4中X的值为0～60；
步骤四中所述的NH4F和NaOH的无水甲醇溶液中NH4F的浓度为0.01482g/mL，NaOH的浓度为0.01g/mL；
步骤四中所述的油酸与十八烯的混合物中油酸与十八烯的体积比为1∶4～1；
步骤四中所述的正己烷与无水乙醇的混合液中正己烷与无水乙醇的体积比为1∶1。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中所述的油酸与十八烯的混合物中油酸与十八烯的体积比为3∶7。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中所述的油酸与十八烯的混合物中油酸与十八烯的体积比为2∶3。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中所述的油酸与十八烯的混合物中油酸与十八烯的体积比为1∶4。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中所述的油酸与十八烯的混合物中油酸与十八烯的体积比为1∶1。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤四中所述的油酸与十八烯的混合物中油酸与十八烯的体积比为3∶7。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤四中所述的油酸与十八烯的混合物中油酸与十八烯的体积比为2∶3。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤四中所述的油酸与十八烯的混合物中油酸与十八烯的体积比为1∶4。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤四中所述所述核壳结构NaY(98-X)％F4∶X％Yb，2％Er@NaDyF4中X的值为40。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤四中所述所述核壳结构NaY(98-X)％F4∶X％Yb，2％Er@NaDyF4中X的值为20。其它与具体实施方式一相同。
采用下述实验验证本发明效果：
实验一：
核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4的制备方法按照以下步骤进行：
一、按照Y元素、Yb元素与Er元素摩尔比为78∶20∶2的比例称取YCl3·6H2O、ErCl3·6H2O和YbCl3·6H2O，然后将YCl3·6H2O、ErCl3·6H2O和YbCl3·6H2O溶解于油酸与十八烯的混合物中混合，然后在160℃的条件下搅拌至得到浅黄色溶液，冷却至室温，得到混合溶液；
步骤一中所述的油酸与十八烯的混合物中油酸与十八烯的体积比为1∶4；
二、向混合溶液中加入NH4F和NaOH的无水甲醇溶液，静置30min，然后在氩气氛围中以2K/min的速度加热至110℃，然后在110℃的条件下保持30min，再以20K/min速度加热至300℃，并保持60min，自然冷却到90℃，得到纳米颗粒；
步骤二中所述的NH4F和NaOH的无水甲醇溶液中NH4F的浓度为0.01482g/mL，NaOH的浓度为0.01g/mL，并且NH4F和NaOH的无水甲醇溶液中Na的物质的量与混合溶液中Y元素、Yb元素与Er元素的总物质的量之比为1∶1；
三、用过量的无水乙醇洗涤纳米颗粒，然后再用正己烷与无水乙醇的混合液洗涤纳米颗粒，然后在12000转/分钟的速度下离心3次，即得裸核纳米晶，将裸核纳米晶溶于正己烷中，得到浓度为0.1mol/L的正己烷溶液；
步骤三中所述正己烷与无水乙醇的混合液中正己烷与无水乙醇的体积比为1∶1；
四、将1mmolDyCl3·6H2O加入到油酸与十八烯的混合物中，然后在搅拌条件下以20K/min速度加热到160℃直到形成均一的浅黄色溶液，停止搅拌，降温至70℃，加入10ml步骤三得到的正己烷溶液，搅拌30min，再以10K/min升温至80℃，保持80℃30min，降温至50℃，加入10mlNH4F和NaOH的无水甲醇溶液，静置30min，在氩气氛围中以2K/min的升温速度加热至110℃，然后在110℃的条件下保持30min，再以20K/min速度加热至300℃，并保持60min，自然冷却到90℃，用无水乙醇洗涤，然后再用正己烷与无水乙醇的混合液洗涤，然后在12000转/分钟的速度下离心3次，即得核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF；
步骤四中所述的NH4F和NaOH的无水甲醇溶液中NH4F的浓度为0.01482g/mL，NaOH的浓度为0.01g/mL；
步骤四中所述的油酸与十八烯的混合物中油酸与十八烯的体积比为1∶4；
步骤四中所述的正己烷与无水乙醇的混合液中正己烷与无水乙醇的体积比为1∶1。
实验二：
核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4的制备方法按照以下步骤进行：
一、按照Y元素、Yb元素与Er元素摩尔比为78∶20∶2的比例称取YCl3·6H2O、ErCl3·6H2O和YbCl3·6H2O，然后将YCl3·6H2O、ErCl3·6H2O和YbCl3·6H2O溶解于油酸与十八烯的混合物中混合，然后在160℃的条件下搅拌至得到浅黄色溶液，冷却至室温，得到混合溶液；
步骤一中所述的油酸与十八烯的混合物中油酸与十八烯的体积比为3∶7；
二、向混合溶液中加入NH4F和NaOH的无水甲醇溶液，静置30min，然后在氩气氛围中以2K/min的速度加热至110℃，然后在110℃的条件下保持30min，再以20K/min速度加热至300℃，并保持60min，自然冷却到90℃，得到纳米颗粒；
步骤二中所述的NH4F和NaOH的无水甲醇溶液中NH4F的浓度为0.01482g/mL，NaOH的浓度为0.01g/mL，并且NH4F和NaOH的无水甲醇溶液中Na的物质的量与混合溶液中Y元素、Yb元素与Er元素的总物质的量之比为1∶1；
三、用过量的无水乙醇洗涤纳米颗粒，然后再用正己烷与无水乙醇的混合液洗涤纳米颗粒，然后在12000转/分钟的速度下离心3次，即得裸核纳米晶，将裸核纳米晶溶于正己烷中，得到浓度为0.1mol/L的正己烷溶液；
步骤三中所述正己烷与无水乙醇的混合液中正己烷与无水乙醇的体积比为1∶1；
四、将1mmolDyCl3·6H2O加入到油酸与十八烯的混合物中，然后在搅拌条件下以20K/min速度加热到160℃直到形成均一的浅黄色溶液，停止搅拌，降温至70℃，加入10ml步骤三得到的正己烷溶液，搅拌30min，再以10K/min升温至80℃，保持80℃30min，降温至50℃，加入10mlNH4F和NaOH的无水甲醇溶液，静置30min，在氩气氛围中以2K/min的升温速度加热至110℃，然后在110℃的条件下保持30min，再以20K/min速度加热至300℃，并保持60min，自然冷却到90℃，用无水乙醇洗涤，然后再用正己烷与无水乙醇的混合液洗涤，然后在12000转/分钟的速度下离心3次，即得核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4；
步骤四中所述的NH4F和NaOH的无水甲醇溶液中NH4F的浓度为0.01482g/mL，NaOH的浓度为0.01g/mL；
步骤四中所述的油酸与十八烯的混合物中油酸与十八烯的体积比为3∶7；
步骤四中所述的正己烷与无水乙醇的混合液中正己烷与无水乙醇的体积比为1∶1。
实验三：
核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4的制备方法按照以下步骤进行：
一、按照Y元素、Yb元素与Er元素摩尔比为78∶20∶2的比例称取YCl3·6H2O、ErCl3·6H2O和YbCl3·6H2O，然后将YCl3·6H2O、ErCl3·6H2O和YbCl3·6H2O溶解于油酸与十八烯的混合物中混合，然后在160℃的条件下搅拌至得到浅黄色溶液，冷却至室温，得到混合溶液；
步骤一中所述的油酸与十八烯的混合物中油酸与十八烯的体积比为2∶3；
二、向混合溶液中加入NH4F和NaOH的无水甲醇溶液，静置30min，然后在氩气氛围中以2K/min的速度加热至110℃，然后在110℃的条件下保持30min，再以20K/min速度加热至300℃，并保持60min，自然冷却到90℃，得到纳米颗粒；
步骤二中所述的NH4F和NaOH的无水甲醇溶液中NH4F的浓度为0.01482g/mL，NaOH的浓度为0.01g/mL，并且NH4F和NaOH的无水甲醇溶液中Na的物质的量与混合溶液中Y元素、Yb元素与Er元素的总物质的量之比为1∶1；
三、用过量的无水乙醇洗涤纳米颗粒，然后再用正己烷与无水乙醇的混合液洗涤纳米颗粒，然后在12000转/分钟的速度下离心3次，即得裸核纳米晶，将裸核纳米晶溶于正己烷中，得到浓度为0.1mol/L的正己烷溶液；
步骤三中所述正己烷与无水乙醇的混合液中正己烷与无水乙醇的体积比为1∶1；
四、将1mmolDyCl3·6H2O加入到油酸与十八烯的混合物中，然后在搅拌条件下以20K/min速度加热到160℃直到形成均一的浅黄色溶液，停止搅拌，降温至70℃，加入10ml步骤三得到的正己烷溶液，搅拌30min，再以10K/min升温至80℃，保持80℃30min，降温至50℃，加入10mlNH4F和NaOH的无水甲醇溶液，静置30min，在氩气氛围中以2K/min的升温速度加热至110℃，然后在110℃的条件下保持30min，再以20K/min速度加热至300℃，并保持60min，自然冷却到90℃，用无水乙醇洗涤，然后再用正己烷与无水乙醇的混合液洗涤，然后在12000转/分钟的速度下离心3次，即得核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4；
步骤四中所述的NH4F和NaOH的无水甲醇溶液中NH4F的浓度为0.01482g/mL，NaOH的浓度为0.01g/mL；
步骤四中所述的油酸与十八烯的混合物中油酸与十八烯的体积比为2∶3；
步骤四中所述的正己烷与无水乙醇的混合液中正己烷与无水乙醇的体积比为1∶1。
实验四：
核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4的制备方法按照以下步骤进行：
一、按照Y元素、Yb元素与Er元素摩尔比为78∶20∶2的比例称取YCl3·6H2O、ErCl3·6H2O和YbCl3·6H2O，然后将YCl3·6H2O、ErCl3·6H2O和YbCl3·6H2O溶解于油酸与十八烯的混合物中混合，然后在160℃的条件下搅拌至得到浅黄色溶液，冷却至室温，得到混合溶液；
步骤一中所述的油酸与十八烯的混合物中油酸与十八烯的体积比为1∶1；
二、向混合溶液中加入NH4F和NaOH的无水甲醇溶液，静置30min，然后在氩气氛围中以2K/min的速度加热至110℃，然后在110℃的条件下保持30min，再以20K/min速度加热至300℃，并保持60min，自然冷却到90℃，得到纳米颗粒；
步骤二中所述的NH4F和NaOH的无水甲醇溶液中NH4F的浓度为0.01482g/mL，NaOH的浓度为0.01g/mL，并且NH4F和NaOH的无水甲醇溶液中Na的物质的量与混合溶液中Y元素、Yb元素与Er元素的总物质的量之比为1∶1；
三、用过量的无水乙醇洗涤纳米颗粒，然后再用正己烷与无水乙醇的混合液洗涤纳米颗粒，然后在12000转/分钟的速度下离心3次，即得裸核纳米晶(裸核NaY78％F4∶20％Yb，2％Er)，将裸核纳米晶溶于正己烷中，得到浓度为0.1mol/L的正己烷溶液；
步骤三中所述正己烷与无水乙醇的混合液中正己烷与无水乙醇的体积比为1∶1；
四、将1mmolDyCl3·6H2O加入到油酸与十八烯的混合物中，然后在搅拌条件下以20K/min速度加热到160℃直到形成均一的浅黄色溶液，停止搅拌，降温至70℃，加入10ml步骤三得到的正己烷溶液，搅拌30min，再以10K/min升温至80℃，保持80℃30min，降温至50℃，加入10mlNH4F和NaOH的无水甲醇溶液，静置30min，在氩气氛围中以2K/min的升温速度加热至110℃，然后在110℃的条件下保持30min，再以20K/min速度加热至300℃，并保持60min，自然冷却到90℃，用无水乙醇洗涤，然后再用正己烷与无水乙醇的混合液洗涤，然后在12000转/分钟的速度下离心3次，即得核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4；
步骤四中所述的NH4F和NaOH的无水甲醇溶液中NH4F的浓度为0.01482g/mL，NaOH的浓度为0.01g/mL；
步骤四中所述的油酸与十八烯的混合物中油酸与十八烯的体积比为1∶1；
步骤四中所述的正己烷与无水乙醇的混合液中正己烷与无水乙醇的体积比为1∶1。
将图1中实验一至实验四制备的核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4的XRD图谱和PDF卡片上的标准值相比较，实验一至实验四制备的核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er(@NaDyF4的各衍射主峰与PDF卡片上的标准值相匹配，说明实验一至实验四制备的核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4为六方相结构，同时各衍射主峰的相对强度较高，实验一至实验四制备的核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4的结晶度较高。
将本实验制备的核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4和NaYF4∶20％Yb，2％Er分别分散在正己烷溶液中，得到浓度为0.1mol/L的正己烷溶液，然后在980nm近红外激发光，1.2A和1.5A条件下，用fluoMax-4荧光光谱仪对其进行荧光发光性能分析，得到荧光发光光谱图3。
通过图3可以观察到核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4的主要荧光分为蓝光区、绿光区和红光区，其中52lnm和539nm处的绿光区发光强度最高，653nm处的红光区发光强度次之。在980nm近红外激发光，1.2A条件下，浓度为0.1mol/L的NaYF4∶20％Yb，2％Er和浓度为0.1mol/L的NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4的正己烷溶液的相对强度分别是983660和1447750。相对于NaYF4∶20％Yb，2％Er，核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4的最高相对强度增大了47.2％。用NaDyF4包覆NaY78％F4∶20％Yb，2％Er后，NaDyF4壳有效地保护了发光中心，使NaY78％F4∶20％Yb，2％Er发光中心不受高能基团的影响，提高了上转换发光效率，从而发光强度大大提高。
将本实验的核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4进行了磁性测试分析，图4给出了在5K温度下，由PPMS测试系统测得的磁滞回线。
磁滞回线为S型的磁化曲线，基本没有滞回现象，说明核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4纳米复合颗粒中的磁性部分NaDyF4是由单磁畴所组成，在5K下表现出超顺磁性。
从图4中可以看出：当外磁场开始增加的时候，核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er(@NaDyF4纳米颗粒的磁化强度迅速提高；当磁场强度增加到一定程度以后，核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4纳米颗粒的磁化强度增长速率逐渐放慢直至饱和磁化强度Ms；当磁场下降时，核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4纳米颗粒的磁化强度也随之下降；当磁场为零时，核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4纳米颗粒的磁化强度降低，接近零。当反向磁场开始增加的时候，反向的核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4纳米颗粒的磁化强度同样迅速提高到一定程度后，核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4纳米颗粒的磁化强度增长速率逐渐放慢直至达到饱和磁化强度Ms。
由以上实验可知本实验制备得出了具有纯六角相的核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er(@NaDyF4磁性荧光双功能纳米颗粒。与裸核NaYF4∶20％Yb，2％Er纳米颗粒相比，核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4纳米颗粒荧光强度明显增强，上转换效率显著提高。同时，核壳结构NaY78％F4∶20％Yb，2％Er@NaDyF4纳米颗粒的磁化强度明显比NaYF4纳米颗粒的磁化强度强，在5K条件下，表现出超顺磁性，磁饱和强度为82.81emu/g。
实验五：
核壳结构NaY58％F4∶40％Yb，2％Er@NaDyF4的制备方法按照以下步骤进行：
一、按照Y元素、Yb元素与Er元素摩尔比为58∶40∶2的比例称取YCl3·6H2O、ErCl3·6H2O和YbCl3·6H2O，然后将YCl3·6H2O、ErCl3·6H2O和YbCl3·6H2O溶解于油酸与十八烯的混合物中混合，然后在160℃的条件下搅拌至得到浅黄色溶液，冷却至室温，得到混合溶液；
步骤一中所述的油酸与十八烯的混合物中油酸与十八烯的体积比为1∶1；
二、向混合溶液中加入NH4F和NaOH的无水甲醇溶液，静置30min，然后在氩气氛围中以2K/min的速度加热至110℃，然后在110℃的条件下保持30min，再以20K/min速度加热至300℃，并保持60min，自然冷却到90℃，得到纳米颗粒；
步骤二中所述的NH4F和NaOH的无水甲醇溶液中NH4F的浓度为0.01482g/mL，NaOH的浓度为0.01g/mL，并且NH4F和NaOH的无水甲醇溶液中Na的物质的量与混合溶液中Y元素、Yb元素与Er元素的总物质的量之比为1∶1；
三、用过量的无水乙醇洗涤纳米颗粒，然后再用正己烷与无水乙醇的混合液洗涤纳米颗粒，然后在12000转/分钟的速度下离心3次，即得裸核纳米晶，将裸核纳米晶溶于正己烷中，得到浓度为0.1mol/L的正己烷溶液；
步骤三中所述正己烷与无水乙醇的混合液中正己烷与无水乙醇的体积比为1∶1；
四、将1mmolDyCl3·6H2O加入到油酸与十八烯的混合物中，然后在搅拌条件下以20K/min速度加热到160℃直到形成均一的浅黄色溶液，停止搅拌，降温至70℃，加入10ml步骤三得到的正己烷溶液，搅拌30min，再以10K/min升温至80℃，保持80℃30min，降温至50℃，加入10mlNH4F和NaOH的无水甲醇溶液，静置30min，在氩气氛围中以2K/min的升温速度加热至110℃，然后在110℃的条件下保持30min，再以20K/min速度加热至300℃，并保持60min，自然冷却到90℃，用无水乙醇洗涤，然后再用正己烷与无水乙醇的混合液洗涤，然后在12000转/分钟的速度下离心3次，即得核壳结构NaY58％F4∶40％Yb，2％Er@NaDyF4；
步骤四中所述的NH4F和NaOH的无水甲醇溶液中NH4F的浓度为0.01482g/mL，NaOH的浓度为0.01g/mL；
步骤四中所述的油酸与十八烯的混合物中油酸与十八烯的体积比为1∶1；
步骤四中所述的正己烷与无水乙醇的混合液中正己烷与无水乙醇的体积比为1∶1。
Claims (10)
1.核壳结构NaY(98-X)％F4∶X％Yb，2％Er@NaDyF4的制备方法，其特征在于核壳结构NaY(0.98-X)％F4∶X％Yb，2％Er@NaDyF4的制备方法按照以下步骤进行：
一、按照Y元素、Yb元素与Er元素摩尔比为(98-X)∶X∶2的比例称取YCl3·6H2O、ErCl3·6H2O和YbCl3·6H2O，然后将YCl3·6H2O、ErCl3·6H2O和YbCl3·6H2O溶解于油酸与十八烯的混合物中混合，然后在160℃的条件下搅拌至得到浅黄色溶液，冷却至室温，得到混合溶液；
步骤一中所述的油酸与十八烯的混合物中油酸与十八烯的体积比为1∶4～1；
二、向混合溶液中加入NH4F和NaOH的无水甲醇溶液，静置30min，然后在氩气氛围中以2K/min的速度加热至110℃，然后在110℃的条件下保持30min，再以20K/min速度加热至300℃，并保持60min，自然冷却到90℃，得到纳米颗粒；
步骤二中所述的NH4F和NaOH的无水甲醇溶液中NH4F的浓度为0.01482g/mL，NaOH的浓度为0.01g/mL，并且NH4F和NaOH的无水甲醇溶液中Na的物质的量与混合溶液中Y元素、Yb元素与Er元素的总物质的量之比为1∶1；
三、用过量的无水乙醇洗涤纳米颗粒，然后再用正己烷与无水乙醇的混合液洗涤纳米颗粒，然后在12000转/分钟的速度下离心3次，即得裸核纳米晶，将裸核纳米晶溶于正己烷中，得到浓度为0.1mol/L的正己烷溶液；
步骤三中所述正己烷与无水乙醇的混合液中正己烷与无水乙醇的体积比为1∶1；
四、将1mmolDyCl3·6H2O加入到油酸与十八烯的混合物中，然后在搅拌条件下以20K/min速度加热到160℃直到形成均一的浅黄色溶液，停止搅拌，降温至70℃，加入10ml步骤三得到的正己烷溶液，搅拌30min，再以10K/min升温至80℃，保持80℃30min，降温至50℃，加入10mlNH4F和NaOH的无水甲醇溶液，静置30min，在氩气氛围中以2K/min的升温速度加热至110℃，然后在110℃的条件下保持30min，再以20K/min速度加热至300℃，并保持60min，自然冷却到90℃，用无水乙醇洗涤，然后再用正己烷与无水乙醇的混合液洗涤，然后在12000转/分钟的速度下离心3次，即得核壳结构NaY(98-X)％F4∶X％Yb，2％Er@NaDy F4；所述核壳结构NaY(98-X)％F4∶X％Yb，2％Er@NaDyF4中X的值为0～60；
步骤四中所述的NH4F和NaOH的无水甲醇溶液中NH4F的浓度为0.01482g/mL，NaOH的浓度为0.01g/mL；
步骤四中所述的油酸与十八烯的混合物中油酸与十八烯的体积比为1∶4～1；
步骤四中所述的正己烷与无水乙醇的混合液中正己烷与无水乙醇的体积比为1∶1。
2.根据权利要求1所述核壳结构NaY(98-X)％F4∶X％Yb，2％Er@NaDyF4的制备方法，其特征在于步骤一中所述的油酸与十八烯的混合物中油酸与十八烯的体积比为3∶7。
3.根据权利要求1所述核壳结构NaY(98-X)％F4∶X％Yb，2％Er@NaDyF4的制备方法，其特征在于步骤一中所述的油酸与十八烯的混合物中油酸与十八烯的体积比为2∶3。
4.根据权利要求1所述核壳结构NaY(98-X)％F4∶X％Yb，2％Er@NaDyF4的制备方法，其特征在于步骤一中所述的油酸与十八烯的混合物中油酸与十八烯的体积比为1∶4。
5.根据权利要求1所述核壳结构NaY(98-X)％F4∶X％Yb，2％Er@NaDyF4的制备方法，其特征在于步骤一中所述的油酸与十八烯的混合物中油酸与十八烯的体积比为1∶1。
6.根据权利要求1所述核壳结构NaY(98-X)％F4∶X％Yb，2％Er@NaDyF4的制备方法，其特征在于步骤四中所述的油酸与十八烯的混合物中油酸与十八烯的体积比为3∶7。
7.根据权利要求1所述核壳结构NaY(98-X)％F4∶X％Yb，2％Er@NaDyF4的制备方法，其特征在于步骤四中所述的油酸与十八烯的混合物中油酸与十八烯的体积比为2∶3。
8.根据权利要求1所述核壳结构NaY(98-X)％F4∶X％Yb，2％Er@NaDyF4的制备方法，其特征在于步骤四中所述的油酸与十八烯的混合物中油酸与十八烯的体积比为1∶4。
9.根据权利要求1所述核壳结构NaY(98-X)％F4∶X％Yb，2％Er@NaDyF4的制备方法，其特征在于步骤四中所述所述核壳结构NaY(98-X)％F4∶X％Yb，2％Er@NaDyF4中X的值为40。
10.根据权利要求1所述核壳结构NaY(98-X)％F4∶X％Yb，2％Er@NaDyF4的制备方法，其特征在于步骤四中所述所述核壳结构NaY(98-X)％F4∶X％Yb，2％Er@NaDyF4中X的值为20。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012104906406A CN102925157A (zh) | 2012-11-27 | 2012-11-27 | 核壳结构NaY（98-X）% F4：X%Yb，2%Er@NaDyF4的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2012104906406A CN102925157A (zh) | 2012-11-27 | 2012-11-27 | 核壳结构NaY（98-X）% F4：X%Yb，2%Er@NaDyF4的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102925157A true CN102925157A (zh) | 2013-02-13 |
Family
ID=47640091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2012104906406A Pending CN102925157A (zh) | 2012-11-27 | 2012-11-27 | 核壳结构NaY（98-X）% F4：X%Yb，2%Er@NaDyF4的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102925157A (zh) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103173222A (zh) * | 2013-03-15 | 2013-06-26 | 吉林大学 | 水溶性NaYF4@NaGdF4上转换核壳结构纳米晶及其制备方法 |
| CN103881720A (zh) * | 2014-01-24 | 2014-06-25 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种利用核壳包覆制备高掺杂的稀土上转换荧光材料的方法 |
| CN103911143A (zh) * | 2014-04-10 | 2014-07-09 | 合肥工业大学 | 一种NaReF4核壳结构纳米材料的制备方法 |
| CN104371726A (zh) * | 2014-11-26 | 2015-02-25 | 中国计量学院 | 一种可用于温度传感的高温增强上转换荧光型纳米晶及其制备方法和应用 |
| CN105385448A (zh) * | 2015-10-21 | 2016-03-09 | 哈尔滨工程大学 | 红光增强的核壳上转换发光纳米载体及制备方法 |
| CN105419801A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-03-23 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 高掺杂多谱带激发稀土上转换荧光纳米材料及其制备方法 |
| CN105802627A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-07-27 | 华南师范大学 | 一种近红外光激发上转换长余辉的复合纳米材料及其制备 |
| CN106085435A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-11-09 | 上海大学 | 近红外发光的核壳结构纳米粒子及其制备方法 |
| CN107312520A (zh) * | 2017-06-07 | 2017-11-03 | 武汉理工大学 | LiRE1F4:Yb,RE2,Cd@LiRE1F4上转换荧光纳米材料及其制备方法 |
| CN107312540A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-11-03 | 哈尔滨学院 | 基于稀土掺杂氟化物纳米晶的980 nm近红外光检测卡的制备方法 |
| WO2024045220A1 (zh) * | 2022-08-31 | 2024-03-07 | 集美大学 | 一种基于上转换发光的原位取样和靶标检测的生物传感平台 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102391874A (zh) * | 2011-09-21 | 2012-03-28 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 具有双重作用的NaYF4基荧光纳米颗粒及其制备方法 |
| CN102618284A (zh) * | 2012-03-15 | 2012-08-01 | 吉林大学 | 具有800nm强近红外上转换发射特性的生物荧光纳米颗粒及其应用 |
-
2012
- 2012-11-27 CN CN2012104906406A patent/CN102925157A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102391874A (zh) * | 2011-09-21 | 2012-03-28 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 具有双重作用的NaYF4基荧光纳米颗粒及其制备方法 |
| CN102618284A (zh) * | 2012-03-15 | 2012-08-01 | 吉林大学 | 具有800nm强近红外上转换发射特性的生物荧光纳米颗粒及其应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 陈实等: "核壳结构NaYF_4:Yb~(3+)、Er~(3+)/SiO_2颗粒的制备及其光谱性能", 《无机材料学报》, vol. 25, no. 11, 30 November 2010 (2010-11-30), pages 1128 - 1132 * |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103173222A (zh) * | 2013-03-15 | 2013-06-26 | 吉林大学 | 水溶性NaYF4@NaGdF4上转换核壳结构纳米晶及其制备方法 |
| CN103881720A (zh) * | 2014-01-24 | 2014-06-25 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种利用核壳包覆制备高掺杂的稀土上转换荧光材料的方法 |
| CN103911143B (zh) * | 2014-04-10 | 2015-11-04 | 合肥工业大学 | 一种NaReF4核壳结构纳米材料的制备方法 |
| CN103911143A (zh) * | 2014-04-10 | 2014-07-09 | 合肥工业大学 | 一种NaReF4核壳结构纳米材料的制备方法 |
| CN104371726B (zh) * | 2014-11-26 | 2016-08-17 | 中国计量学院 | 一种可用于温度传感的高温增强上转换荧光型纳米晶及其制备方法和应用 |
| CN104371726A (zh) * | 2014-11-26 | 2015-02-25 | 中国计量学院 | 一种可用于温度传感的高温增强上转换荧光型纳米晶及其制备方法和应用 |
| CN105385448A (zh) * | 2015-10-21 | 2016-03-09 | 哈尔滨工程大学 | 红光增强的核壳上转换发光纳米载体及制备方法 |
| CN105419801A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-03-23 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 高掺杂多谱带激发稀土上转换荧光纳米材料及其制备方法 |
| CN105802627A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-07-27 | 华南师范大学 | 一种近红外光激发上转换长余辉的复合纳米材料及其制备 |
| CN105802627B (zh) * | 2016-04-29 | 2018-05-01 | 华南师范大学 | 一种近红外光激发上转换长余辉的复合纳米材料及其制备 |
| CN106085435A (zh) * | 2016-06-28 | 2016-11-09 | 上海大学 | 近红外发光的核壳结构纳米粒子及其制备方法 |
| CN106085435B (zh) * | 2016-06-28 | 2018-10-23 | 上海大学 | 近红外发光的核壳结构纳米粒子及其制备方法 |
| CN107312520A (zh) * | 2017-06-07 | 2017-11-03 | 武汉理工大学 | LiRE1F4:Yb,RE2,Cd@LiRE1F4上转换荧光纳米材料及其制备方法 |
| CN107312520B (zh) * | 2017-06-07 | 2019-11-26 | 武汉理工大学 | LiRE1F4:Yb,RE2,Cd@LiRE1F4上转换荧光纳米材料及其制备方法 |
| CN107312540A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-11-03 | 哈尔滨学院 | 基于稀土掺杂氟化物纳米晶的980 nm近红外光检测卡的制备方法 |
| CN107312540B (zh) * | 2017-06-22 | 2020-06-02 | 哈尔滨学院 | 基于稀土掺杂氟化物纳米晶的980nm近红外光检测卡的制备方法 |
| WO2024045220A1 (zh) * | 2022-08-31 | 2024-03-07 | 集美大学 | 一种基于上转换发光的原位取样和靶标检测的生物传感平台 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102925157A (zh) | 核壳结构NaY（98-X）% F4：X%Yb，2%Er@NaDyF4的制备方法 | |
| Basavaraj et al. | Red and green emitting CTAB assisted CdSiO3: Tb3+/Eu3+ nanopowders as fluorescent labeling agents used in forensic and display applications | |
| Yin et al. | Enhanced red emission from GdF3: Yb3+, Er3+ upconversion nanocrystals by Li+ doping and their application for bioimaging | |
| CN102406951B (zh) | 一种巯基聚乙二醇修饰的光磁复合纳米材料及其应用 | |
| Han et al. | Structure dependent luminescence characterization of green–yellow emitting Sr2SiO4: Eu2+ phosphors for near UV LEDs | |
| Luo et al. | Bi3+-doped BaYF5: Yb, Er upconversion nanoparticles with enhanced luminescence and application case for X-ray computed tomography imaging | |
| Liang et al. | The enhanced upconversion fluorescence and almost unchanged particle size of β-NaYF4: Yb3+, Er3+ nanoparticles by codoping with K+ ions | |
| KR20180118370A (ko) | 코어/이중쉘 구조의 적색 발광 상향변환 나노형광체 | |
| Atabaev et al. | Bifunctional Gd2O3: Er3+ particles with enhanced visible upconversion luminescence | |
| CN102977887A (zh) | 一种上转换荧光材料的制备方法 | |
| CN109874803A (zh) | 一种能促进植物生长的荧光粉及其制备方法 | |
| Li et al. | Enhanced upconversion emission and magnetization in Yb3+-Er3+/Ho3+ codoped Gd2O3 nanocrystals by introducing Zn2+ ions | |
| Ashwini et al. | Near UV-light excitable SrAl2O4: Eu3+ nanophosphors for display device applications | |
| CN102286287A (zh) | 铕离子掺杂四氟化钆钠发光纳米棒及其制备方法 | |
| CN105694888A (zh) | 一种Mg2+掺杂NaREF4上转换荧光材料及其制备方法 | |
| Liu et al. | A novel Gd-based phosphor NaGdGeO4: Bi3+, Li+ with super-long ultraviolet-A persistent luminescence | |
| CN102585828B (zh) | 一种掺杂Yb3+的钒酸盐上转换荧光材料及其制备方法 | |
| CN102660287A (zh) | 一种六方相上转换纳米材料的制备方法 | |
| CN102504820B (zh) | 一种上转换荧光/顺磁性双功能纳米晶的制备方法 | |
| CN103289701B (zh) | 异质核壳结构CaF2:20Yb,2Ho@NaGdF4纳米晶的制备方法 | |
| Prasad et al. | Up-conversion luminescence and EPR properties of KGdF4: Yb3+/Tm3+ nanophosphors | |
| Rao et al. | One-pot synthesis of PEG modified BaLuF 5: Gd/Yb/Er nanoprobes for dual-modal in vivo upconversion luminescence and X-ray bioimaging | |
| CN112175618B (zh) | 高度均一磷酸钆微纳米发光材料的绿色简易调控合成方法 | |
| CN105602566B (zh) | 一种稀土掺杂NaGdF4上转换纳米晶及其制备方法 | |
| Wang et al. | PEG coated nano-phosphor GdPO4• H· H2O: 12% Eu3+ and its performance analysis |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130213 |