一种贵金属纳米颗粒嵌入稀土掺杂发光材料内部的方法技术

本发明专利技术公开了一种贵金属纳米颗粒嵌入稀土掺杂发光材料内部的方法，利用贵金属纳米结构等离激元的热效应，以吸收截面大的小尺寸贵金属纳米颗粒为热源，通过外加光场的作用使其在极短时间内产生高热量，实现贵金属纳米颗粒快速长大并嵌入稀土掺杂发光材料内部。本发明专利技术不仅大大增加了贵金属纳米颗粒表面等离激元的有效作用范围，同时增大了贵金属纳米颗粒的散射截面，大大提升了等离激元对体系荧光辐射的调控效率，实现对材料发光性能的有效调控。本发明专利技术反应时间短，所需激发光功率密度小，且具有波长依赖特性，通过调整贵金属颗粒等离激元共振峰的位置，可实现激发光波长的线性可调，同时发光材料的结晶度也得到提升，进一步优化了其荧光发射性能。

A method for embedding noble metal nanoparticles into rare earth doped luminescent materials

The invention discloses a method for inserting noble metal nanoparticles into rare earth doped luminescent materials. By utilizing the thermal effect of noble metal nanostructure plasmon and taking small size noble metal nanoparticles with large absorption cross-section as heat source, the noble metal nanoparticles can generate high heat in a very short time through the action of external light field to realize noble metal nanoparticles. The particles grow rapidly and embed in the interior of rare earth doped luminescent materials. The invention not only greatly increases the effective range of the surface plasmon of noble metal nanoparticles, but also enlarges the scattering cross section of noble metal nanoparticles, greatly improves the control efficiency of the fluorescence radiation of the system by the plasmon, and realizes the effective control of the luminescence performance of the material. The invention has the advantages of short reaction time, low power density and wavelength dependence. By adjusting the position of the plasmon resonance peak of noble metal particles, the linear adjustable excitation wavelength can be realized, and the crystallinity of the luminescent material can be improved, thus further optimizing its fluorescence emission performance.

【技术实现步骤摘要】
一种贵金属纳米颗粒嵌入稀土掺杂发光材料内部的方法
本专利技术属于稀土离子掺杂的无机发光材料制备
，具体涉及一种贵金属纳米颗粒嵌入稀土掺杂发光材料内部的方法。
技术介绍
稀土离子掺杂的无机发光材料具有独特的电子构型和丰富的能级结构赋予了它谱线锐利、发射带丰富、背景荧光低和荧光寿命长等诸多卓越的光学特性，被广泛地应用于生物成像、医学诊断与治疗、太阳能电池、光催化、LED成像、生物编码、光学存储等领域。但由于稀土离子内很多跃迁属于宇称禁戒的f-f跃迁，其对应的吸收截面和发射效率仍然比较低，而且部分稀土离子荧光辐射带之间的相互干扰往往限制了其中某一特殊荧光辐射带的有效利用。例如，将三价镱离子和铒离子共掺的氟化物纳米颗粒用于生物成像或生物编码时，为克服生物组织对可见光范围内荧光的强吸收，实现高对比度、高灵敏度的成像和编码，需要抑制体系中绿色荧光辐射，并提高其红色或近红外荧光的发射强度(Bai,Z,Lin,H,Johnson,J，JournalofMaterialsChemistryC,2014,2(9):1736-1741.)。因此，增强体系内稀土离子的荧光辐射强度，同时调控稀土离子荧光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种贵金属纳米颗粒嵌入稀土掺杂发光材料内部的方法，其特征在于该方法由下述步骤组成：(1)贵金属纳米颗粒包覆稀土掺杂发光材料将稀土掺杂发光材料加入去离子水中，并加入还原剂，室温超声5～20分钟后，加热至60～90℃，再加入硅烷偶联剂，继续升温至90～100℃，然后加入0.01～0.1mol/l贵金属可溶性盐的水溶液，恒温反应10～30分钟，自然冷却，离心、洗涤、干燥，得到包覆贵金属纳米颗粒的稀土掺杂发光材料；(2)贵金属纳米颗粒嵌入稀土掺杂发光材料内部将包覆贵金属纳米颗粒的稀土掺杂发光材料用激光照射2秒～20分钟，激光波长与贵金属纳米颗粒等离激元共振峰的波长耦合，激光功率密度为1.7×103...

【技术特征摘要】
1.一种贵金属纳米颗粒嵌入稀土掺杂发光材料内部的方法，其特征在于该方法由下述步骤组成：(1)贵金属纳米颗粒包覆稀土掺杂发光材料将稀土掺杂发光材料加入去离子水中，并加入还原剂，室温超声5～20分钟后，加热至60～90℃，再加入硅烷偶联剂，继续升温至90～100℃，然后加入0.01～0.1mol/l贵金属可溶性盐的水溶液，恒温反应10～30分钟，自然冷却，离心、洗涤、干燥，得到包覆贵金属纳米颗粒的稀土掺杂发光材料；(2)贵金属纳米颗粒嵌入稀土掺杂发光材料内部将包覆贵金属纳米颗粒的稀土掺杂发光材料用激光照射2秒～20分钟，激光波长与贵金属纳米颗粒等离激元共振峰的波长耦合，激光功率密度为1.7×103～4.0×104W/cm2，使贵金属纳米颗粒粒径增大并嵌入稀土掺杂发光材料内部。2.根据权利要求1所述的贵金属纳米颗粒嵌入稀土掺杂发光材料内部的方法，其特征在于：所述稀土掺杂发光材料为YF3:RE3+亚微米晶体、LaF3:RE3+亚微米晶体NaYF4:RE3+亚微米晶体、NaYbF4:RE3+亚微米晶体、NaGdF4:RE3+亚微米晶体、NaLaF4:RE3+亚微米晶体中任意一种，其中RE3+是镧系离子中任意一个或两个。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张正龙，靳娜娜，张成云，郑海荣，付正坤，
申请(专利权)人：陕西师范大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61