[发明专利]一种稀土氟化物上转换纳米晶体的刻蚀方法

说明书

本发明公开了一种稀土氟化物上转换纳米晶体的刻蚀方法，包括以下步骤：(1)制备刻蚀液；(2)选取稀土上转换纳米晶NaREF₄的环己烷溶液，加入刻蚀液中；(3)在氮气氛围中，升温至80～120℃之间并恒温搅拌15～60min；(4)继续升温至260～320℃之间并恒温反应，通过控制反应时间来控制最终纳米晶体刻蚀的程度；(5)停止加热，使其自然降温至室温；(6)离心，选取下层沉淀，即得到刻蚀稀土氟化物上转换纳米晶体。该法本采用三价稀土离子或二价钙离子为刻蚀剂，在高温环境下对六方相NaREF₄进行有效刻蚀，可实现对稀土氟化物上转换纳米晶体尺寸的精确调控，步骤简单易行，成本低廉。

技术领域

本发明属于上转换材料技术领域，具体涉及一种稀土氟化物上转换纳米晶体的刻蚀方法。

背景技术

上转换材料是一种可通过连续吸收两个或多个低能量的光子，然后发射出一个高能量光子的特殊光学材料。基于近红外光激发的稀土氟化物NaREF₄上转换纳米晶体(UCNPs)，由于其对生物组织穿透能力好、无光闪烁、零漂白性、生物相容性好等优势，被认为是一种性能优异的新型荧光探针，在荧光成像、生物检测、光动力治疗以及增强视觉能力等方面应用具有巨大潜力。例如：Han等将进行表面修饰后UCNPs植入到哺乳动物小鼠的视网膜中，不仅证明了材料良好的生物相容性，更重要的是使得本无法感知近980nm红外光的小鼠具备了近红外视觉能力。

根据报道，纳米荧光探针的尺寸越小，会使得其在生物体内更易吸收和分布，更易排出体外。目前制备小尺寸稀土氟化物上转换纳米晶体的主要方法包括通过合成时掺杂一定量的Gd³⁺或Ca²⁺等离子或者加入一定量的油胺配体等方法实现。

现有的关于稀土上转换的专利主要针对稀土上转换纳米材料的合成方法和基于上转化纳米材料的复合材料的制备方法，如：CN108192590A,CN106619566B,CN103480397A等等，所涉及的技术主要是基于上转换纳米材料合成核壳结构材料的应用。

现有的专利及文献尚无关于任何稀土氟化物上转换纳米晶体刻蚀方法的相关报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种稀土氟化物上转换纳米晶体的刻蚀方法，该方法本采用三价稀土离子或二价钙离子作为刻蚀剂，在高温环境下对六方相NaREF₄进行有效刻蚀，此法可实现对稀土氟化物上转换纳米晶体尺寸的精确调控，且步骤简单易行，成本低廉。

本发明的上述目的可以通过以下技术方案来实现：一种稀土氟化物上转换纳米晶体的刻蚀方法，包括以下步骤：

(1)选取刻蚀剂，然后加入溶剂，在氮气氛围升温后，恒温搅拌至溶液澄清透明，随后降温至室温，得刻蚀液；

(2)选取稀土上转换纳米晶NaREF₄的环己烷溶液，加入步骤(1)的刻蚀液中；

(3)在氮气氛围中，升温至80～120℃之间并恒温搅拌15～60min，以排出环己烷和水蒸气；

(4)继续升温至260～320℃之间并恒温反应，通过控制反应时间来控制最终纳米晶体刻蚀的程度；

(5)停止加热，使其自然降温至室温；

(6)离心，选取下层沉淀，即得到刻蚀稀土氟化物上转换纳米晶体。

在上述稀土氟化物上转换纳米晶体的刻蚀方法中：

进一步的，将步骤(6)所得刻蚀稀土氟化物上转换纳米晶体，加入环己烷制成经过刻蚀的稀土氟化物上转换纳米晶体的环己烷溶液，然后加入步骤(1)的刻蚀液中，重复步骤(3)～(6)，即可得到尺寸更小的经刻蚀的稀土氟化物上转换纳米晶体，以此类推，不断重复步骤(1)～(6)，能得到尺寸逐渐缩小的经刻蚀的稀土氟化物上转换纳米晶体。