NaYF4∶Yb^3+,Ln^3+@NaYF4∶Yb^3+@NaYF4(Ln=Ho,Tm)核-双层壳纳米晶中Yb^3+调控的高效上转换发光

采用共沉淀法合成了尺寸小于10 nm的Yb^3+/Ln^3+(Ln=Ho^3+,Tm^3+)掺杂β-NaYF4核纳米晶,在此基础上构建了NaYF4∶Yb^3+,Ln^3+@NaYF4∶Yb^3+@NaYF4核-双层壳结构纳米晶,并通过XRD和TEM测试证明了中间活性壳和最外层惰性壳的成功包覆。光谱结果表明,在活性核和活性壳中分别掺杂Yb^3+、并进一步生长最外层的惰性壳能够有效地提高Ho^3+和Tm^3+的上转换发射强度,这是由核-双层壳结构纳米晶对980 nm激发光的吸收增强以及Yb^3+浓度猝灭阈值的提高所引起的高效能量传递共同导致的。此外,通过调节中间壳层中的Yb^3+掺杂浓度,可以获得高效可调发光。本研究为开发多色高效上转换发光纳米晶提供了一条有效的途径。

荧光纳米材料YPO_(4)∶Sm^(3+)@YPO_(4)@聚乙二醇的构筑及其荧光性能

为了改善稀土磷酸盐的疏水性和荧光性能,利用水热和微波的方法构筑了双层荧光纳米材料YPO_(4)∶Sm^(3+)@YPO_(4)@PEG(PEG为聚乙二醇)。首先通过调控YPO_(4)∶Sm^(3+)与YPO_(4)的物质的量之比制备不同壳厚的核壳结构纳米发光材料YPO_(4)∶Sm^(3+)@YPO_(4),优选能够增强主体荧光性能的最佳物质的量之比。然后选用PEG进行包覆,得到YPO_(4)∶Sm^(3+)@YPO_(4)@PEG。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和荧光光谱对产物的结构、形貌和荧光性能进行了表征。结果表明:包覆前后的纳米荧光粉都具有单一的四方晶系(YPO_(4))结构,呈纳米球型,半径60-100 nm,包覆层的厚度10-20 nm。双层核壳结构的YPO_(4)∶Sm^(3+)@YPO_(4)@PEG的荧光强度比纳米荧光粉YPO_(4)∶Sm^(3+)增强了6倍多。可见该双层荧光纳米材料不仅具有亲水性和生物相容性,也增强了YPO_(4)∶Sm^(3+)的荧光强度。