一种高红光发射强度的上转换纳米材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高红光发射强度的上转换纳米材料及其制备方法，采用热分解法合成了短棒状Sc<supgt;3+</supgt;掺杂KErF<subgt;4</subgt;@KYF<subgt;4</subgt;上转换纳米颗粒，其直径为18‑20nm，长度为23‑28nm，Sc<supgt;3+</supgt;掺杂浓度范围为0‑50％。通过XRD、TEM和PL等表征手段研究了Sc<supgt;3+</supgt;离子掺杂KErF<subgt;4</subgt;@KYF<subgt;4</subgt;样品的形貌、晶型和发光性能。由于Sc与Er原子半径不同，向KErF<subgt;4</subgt;中掺杂Sc<supgt;3+</supgt;离子会引起晶体场发生畸变，增加Er<supgt;3+</supgt;的电偶极跃迁概率，进而提高红色上转换发光强度。当Sc<supgt;3+</supgt;掺杂比例为10％时，红色发光强度达到最大值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及荧光纳米材料相关，具体涉及到一种高红光发射强度的上转换纳米材料及其制备方法。

技术介绍

1、上转换纳米发光材料具有近红外光激发、光学稳定性高、荧光寿命长以及生物毒性低等特点，在生物成像、生物传感和医学诊疗等领域展现了极大的应用潜能。传统的激活剂-敏化剂共掺杂上转换体系(例如，yb3+-er3+、yb3+-tm3+、yb3+-ho3+)主要是以蓝色、绿色为主导的上转换发光，其很容易被生物组织吸收，导致穿透深度浅、成像灵敏度低等问题，大大限制了上转换发光材料在生物医学领域的应用。近年来，研究发现以er3+为基质的稀土氟化物纳米晶，其在近红外光激发下可以呈现出以红光发射为主的上转换发光，且长波的红光位于生物窗口区，可以穿透深层生物组织，更有利于生物医学领域的应用。同时，为了增强上转换纳米材料的发光效率和发光强度，研究者们尝试了很多方法，如选择低声子能量的基质、染料敏化增强、调节掺杂离子种类和浓度、改变晶体结构、调控尺寸和形貌、表面等离子体共振、构筑核壳结构等，其中，掺杂杂质离子以引起晶体场畸变效应，以及构筑核壳结构以减少表面荧光猝灭效应是提高材料上本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高红光发射强度的上转换纳米材料，其特征在于：该纳米材料包含具有低声子能量的六方相KErF4主体结构、调节荧光强度的钪离子Sc3+和抑制荧光猝灭的惰性壳层KYF4。

2.根据权利要求1所述的高红光发射强度的上转换纳米材料，其特征在于：该纳米材料的通式为KEr(1-x)ScxF4@KYF4，其中x＝0-0.5。

3.根据权利要求1所述的高红光发射强度的上转换纳米材料，其特征在于：该纳米材料在波长为808、980和1550nm激光下表现出主峰位于654nm的红色上转换荧光。

4.根据权利要求1所述的高红光发射强度的上转换纳米材料，其特征在于：该纳米材...

【技术特征摘要】

1.一种高红光发射强度的上转换纳米材料，其特征在于：该纳米材料包含具有低声子能量的六方相kerf4主体结构、调节荧光强度的钪离子sc3+和抑制荧光猝灭的惰性壳层kyf4。

2.根据权利要求1所述的高红光发射强度的上转换纳米材料，其特征在于：该纳米材料的通式为ker(1-x)scxf4@kyf4，其中x＝0-0.5。

3.根据权利要求1所述的高红光发射强度的上转换纳米材料，其特征在于：该纳米材料在波长为808、980和1550nm激光下表现出主峰位于654nm的红色上转换荧光。

4.根据权利要求1所述的高红光发射强度的上转换纳米材料，其特征在于：该纳米材料为短棒状形貌，直径在18-20nm、长度在23-28nm。

5.一种如权利要求1-4中任一项所述的高红光发射强度的上转换纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(2)中高温处理具体为：280℃保温60min。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)将ercl3·6h2o、sccl3·6h2o、koh、nh4f、油酸(oa)和1-十八烯(1-ode)混合的具体步骤为：(a)将xmmol sccl3·6h2o、(1-x)m...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈杰，尹玉，曾晓丹，王珊珊，孙淇，刘治刚，
申请(专利权)人：吉林化工学院，
类型：发明
国别省市：