聚丙烯酸-NaGdF:Yb/Er纳米晶的合成及其性能研究

作     者：孟颖 殷慧 白安琪 彭孔浩 宿欣瑶 杨金玉 罗利霞 张凌燕 李淑荣 孟佩俊 

作者机构：内蒙古自治区卫生检测与评价工程技术中心 内蒙古科技大学包头医学院公共卫生学院 

出 版 物：《分析试验室》 (Chinese Journal of Analysis Laboratory)

年 卷 期：2024年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 080501[工学-材料物理与化学] 070302[理学-分析化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(81960601 82360656) 内蒙古自治区高等学校青年科技英才支持项目(NJYT23026) 内蒙古自治区自然科学基金(2023MS08009 2021MS08055) 内蒙古自治区卫生健康委医疗卫生科技计划项目(202201383) 包头医学院研究生科研创新项目(bycx2023006)和内蒙古自治区大学生创新创业训练计划项目(S202310130001)资助 

主　　题：稀土掺杂上转换纳米材料 溶剂热法 聚丙烯酸 

摘      要：本研究利用溶剂热法合成稀土掺杂上转换纳米材料NaGdF4:Yb3+/Er3+，考察了稀土离子掺杂比例、反应时间、反应温度与氟离子掺杂浓度等实验条件对纳米材料的形貌、粒径、稳定性以及荧光强度的影响。通过配体交换法使聚丙烯酸(PAA)与材料表面疏水油酸分子交换，合成亲水性PAA-NaGdF4:Yb3+/Er3+纳米晶。通过X射线衍射、透射电镜、傅里叶红外光谱、Zeta电位对纳米晶进行表征。结果表明，在稀土离子掺杂比为Gd78%:Yb20%:Er2%，反应温度300 ℃，反应时间60 min，氟离子掺杂浓度2 mmol/L的条件下，合成的NaGdF4:Yb3+/Er3+呈标准六方相，单分散性良好，尺寸均一，直径约为25 nm；在980 nm近红外光激发下，在542 nm处发出明亮绿色光。聚丙烯酸成功取代油酸修饰在NaGdF4:Yb3+/Er3+表面，PAA-NaGdF4:Yb3+/Er3+纳米晶仍为六方晶型，分散性良好，尺寸约为45 nm，同样在542 nm处发出明亮绿色荧光。