[发明专利]一种具有外层MOF结构的上转换纳米材料及其制备和用途

权利要求书

1.一种上转换纳米材料，其特征在于：是以NaYF₄: Yb³⁺/Tm³⁺为核心，由内至外:第一外层为NaYF₄: Yb³⁺，第二外层为NaNdF₄: Yb³⁺，最外层为MOF结构，四层组装的纳米颗粒；

NaYF₄: Yb³⁺/Tm³⁺中Yb的用量为NaYF₄摩尔量的0.5~5%，Tm的用量为NaYF₄摩尔量的0.05~0.25%；

NaYF₄: Yb³⁺中Yb的用量为NaYF₄摩尔量的0.5~5%；

NaNdF₄: Yb³⁺中Yb的用量为NaNdF₄摩尔量的0.5~5%；

所述MOF结构为ZIF-8。

2.根据权利要求1所述上转换纳米材料的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

1）将三氟乙酸钠、三氟乙酸钇、三氟乙酸镱和三氟乙酸铥在油酸和1-十八烯的混合液中搅拌，于100~150℃保温处理，再在保护性氛围下，于300~400℃反应，冷却，后续处理，获得NaYF₄: Yb³⁺/Tm³⁺的核心颗粒；

2）将三氟乙酸钠、三氟乙酸钇、三氟乙酸镱和核心颗粒在油酸和1-十八烯的混合液中搅拌，于100~150℃保温处理，再在保护性氛围下，于300~400℃反应，冷却，后续处理，获得二层组装颗粒；该颗粒的外层为NaYF₄: Yb³⁺；

3）将三氟乙酸钠、三氟乙酸钕、三氟乙酸镱和二层组装颗粒在油酸和1-十八烯的混合液中搅拌，于100~150℃保温处理，再在保护性氛围下，于300~400℃反应，冷却，后续处理，获得三层组装颗粒；该颗粒的最外层为NaNdF₄: Yb³⁺；

4）将三层组装颗粒与表面活性剂水溶液混匀，加入聚丙烯酸和氨水，滴加油相，高速搅拌，加入锌盐和2-甲基咪唑，反应，后续处理，获得沉淀物；在保护性氛围中，将沉淀物于600~900℃进行保温处理，获得上转换纳米材料。

3.根据权利要求2所述上转换纳米材料的制备方法，其特征在于：步骤1）中所述三氟乙酸镱的用量为三氟乙酸钠与三氟乙酸钇摩尔总量的1~10%，三氟乙酸铥的用量为三氟乙酸钠与三氟乙酸钇摩尔总量的0.1~0.5%；

三氟乙酸钠与三氟乙酸钇摩尔比为1:1；

步骤2）中三氟乙酸钠与三氟乙酸钇的摩尔比为1:1；所述三氟乙酸镱的用量为三氟乙酸钠与三氟乙酸钇摩尔总量的1~10%；所述核心颗粒的用量为三氟乙酸钠与三氟乙酸钇总质量的0.01~0.2；

步骤3）中三氟乙酸钠与三氟乙酸钕的摩尔比为1:1；所述三氟乙酸镱的用量为三氟乙酸钠与三氟乙酸钕摩尔总量的1~10%；所述二层组装颗粒的用量为三氟乙酸钠与三氟乙酸钕总质量的0.01~0.2。

4.根据权利要求2所述上转换纳米材料的制备方法，其特征在于：步骤4）中所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵；步骤4）中所述油相为异丙醇、正丙醇或乙二醇中的一种以上。