[发明专利]上转换材料NaYF4:Yb;Er@M的制备及应用

说明书

本发明属于上转换纳米复合材料技术领域，尤其涉及上转换材料NaYF₄:Yb,Er@M的制备及应用，包括：(1)将纳米上转换材料NaYF₄:Yb,Er分散于含有金属M离子的溶液中，陈化1‑24h，当上转换材料NaYF₄:Yb,Er表面充分吸附金属M离子后，离心分离，得到前驱体；(2)将步骤(1)得到的前驱体置于还原剂中，将金属M离子还原成金属M，完成后分离出NaYF₄:Yb,Er@M上转换材料，即得。本发明制备的这种上转换材料中，金属颗粒原位附着在NaYF₄:Yb,Er表面，分布非常均匀，形成了理想的上转换复合材料，从而使得上转换材料的荧光性能得到了显著增强。

技术领域

本发明属于上转换纳米复合材料表面改性技术领域，尤其涉及一种在NaYF₄:Yb,Er上修饰金属制备上转换材料方法。

背景技术

稀土修饰纳米上转换材料可以通过多光子吸收过程将红外辐射转化为可见光，并且对生物的光损伤小、背景荧光弱、检测范围深，因此在激光、红外量子计数器、温度传感器、太阳能电池、三维显示、防伪技术、生物大分子检测、医学成像等领域具有潜在应用前景。但是该材料通常具有较低的发射效率。通过在上转换材料表面修饰贵金属可以在表面产生等离子体共振，从而增强发射效率。

NaYF₄:Yb,Er具有发射峰窄，斯托克斯位移大，寿命长，量子产率高，光稳定性好以及毒性低等优点，因此其可作为稀土修饰纳米上转换材料。但纯态上转换材料在生物方面很难满足所有要求，为了提高发射效率必须设计合成新型上转换纳米材料。NaYF₄:Yb,Er@Ag、NaYF₄:Yb,Er@Au纳米上转换复合材料可以增强发射效率，且表现出特定的显微结构，是一种潜在的稀土修饰上转换纳米材料。

然而现有的上转换复合材料在制备步骤中存在着繁琐、稳定性差、催化降解效率低等一系列问题。例如，郭聪等人(纳米Ag颗粒掺杂方式对NaYF₄∶Yb³⁺/Er³⁺上转换发光材料发光性能的影响[J].人工晶体学报,2016,45(02):460-464.)报道的溶胶法尽管能够制备Ag/NaYF₄:Yb,Er，但存在以下问题：Ag颗粒尺寸难以很好地调控；很难控制Ag的担载量。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明旨在提供NaYF₄:Yb,Er@M的制备方法。发明本采用表面吸附原位还原机理，不仅制备出的上转换材料的发光性能好，而且本发明的方法操作简便、制备所需时间短、对环境友好、重复性好、效率高，具有普适性和规模化生产价值。

本发明的目的之一是提供NaYF₄:Yb,Er@M的制备方法。

本发明的目的之二是提供NaYF₄:Yb,Er@M上转换材料。

本发明的目的之三是提供NaYF₄:Yb,Er@M的方法及其制备的上转换材料的应用。

为实现上述发明目的，具体的，本发明公开了下述技术方案：

首先，本发明公开上转换材料NaYF₄:Yb,Er@M的制备方法，包括如下步骤：