[发明专利]一种具强紫外光发射的纳米上转换荧光粉的制备方法

说明书

本发明公开了一种具有强紫外光发射的纳米上转换荧光粉的制备方法，首先通过热裂解法制备高浓度Yb掺杂的LiYF₄核，即LiYb_xY_1‑xF₄(x=0.5‑0.9)，再通过外延生长法，于LiYb_xY_1‑xF₄表面依次生长LiY_1‑z‑yYb_zTm_yF4（y=0.001‑0.02，z=0.5‑0.9）和LiYF₄壳层，最终得到具有夹心结构的LiYb_xY_1‑xF₄@ LiY_1‑z‑yYb_zTm_yF4@LiYF₄上转换纳米颗粒。制备的纳米上转换材料，具有粒径小，颗粒尺寸均匀、比表面积高、紫外光发射强度高等特性，并且本方法具有制备工艺简单、成本低、适用范围广等优势，所制备的荧光粉在光催化、生物质检测和癌症光动力治疗等方面具有重要的应用前景。

技术领域

本发明属于上转换发光材料领域，具体涉及一种具有强紫外光发射的纳米上转换荧光粉的制备方法。

背景技术

稀土掺杂的上转换材料，可以通过非线性过程，吸收长波低能量的光子转换为短波高能光子，利用近红外光产生紫外/可见光发射。而紫外光因其波长较短具有较高的能量，使得其在光催化，组织细胞内的药物输送和癌症的光动力治疗等方面有着巨大的应用潜力。在生物医学上，直接的紫外光照射会被组织细胞吸收且其穿透深度极低，并对正常组织细胞产生很大的危害, 而纳米上转换发光材料可能定向输送到肿瘤细胞周围，在近红外光激发下可以产生紫外发射，在光动力作用下消灭肿瘤细胞，因近红外光对正常组细几乎无损害，且具体有更好的组织穿透深度，可实现肿瘤的靶向光动力治疗，这使得上转换材料成为肿瘤光动力靶向疗的重要生物材料之一。而应用于生物组织的上转换材料一般要小于80纳米，因为小颗粒的上转换材料有利于细胞内化，不会产生排斥反应。而研究者表明对于纳米级别的上转换材料，因其较大的比表面积会存在大量的的晶格缺陷，而晶格缺陷的存在会导致纳米上转材料的上转换效率不高，发光强度低，特别是短波紫外发射更困难。

发明内容

本发明的目的在于针对现存技术的不足，提供一种以LiYF₄为基质材料高浓度Yb离子与Tm共掺杂的具有高强紫外发射的纳米上转换荧光粉的制备方法，该纳米上转换荧光粉首先通过热裂解法制备高Yb掺杂的LiYF₄核，即 LiYb_xY_1-xF₄，再通过外延生长法，于LiYb_xY_1-xF₄表面依次生长LiY_1-z-yYb_zTm_yF₄和LiYF₄壳层得到LiYb_xY_1-xF₄@ LiY_1-z-yYb_zTm_yF₄@LiYF₄，其中x=0.5-0.9，y=0.001-0.02，z=0.5-0.9，优选x=0.6-0.8，z=0.6-0.8，该材料的颗粒大小为40~50 nm，在经过980 nm激光激发后可以发射强烈的紫外光。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种具有强紫外光发射的纳米上转换荧光粉的制备方法，具体包括以下步骤为：