表面修飾的稀土摻雜氟化物納米材料的制備及性能研究.pdf

1、稀土摻雜發(fā)光納米微粒具有一系列突出的優(yōu)點(diǎn),可望發(fā)展成為一類新型的具有巨大發(fā)展前景的熒光標(biāo)記材料。而發(fā)光納米微粒要成為熒光標(biāo)記物必須具有親水性,因此納米微粒的表面改性具有非常重要的意義。
　　 本文在甲醇體系中采用不同的方法制備了聚乙烯吡咯烷酮修飾的LaF3:Ln3+(Ln=Eu3+、Sm3+和Tb3+)納米微粒。通過透射電鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)、傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)和光致發(fā)光譜(PL)等手段對納米微粒的形

2、貌、尺寸、晶體結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)性質(zhì)及其發(fā)光性能進(jìn)行了研究。并在上述工作的基礎(chǔ)上制備了PVP/LaF3:Eu3+@SiO2核-殼結(jié)構(gòu)的納米微粒,詳細(xì)研究了包覆厚度對納米微粒發(fā)光強(qiáng)度的影響。主要研究內(nèi)容如下:
　　 (1)聚乙烯吡咯烷酮(PVP)是一種兩性聚合物,在極性和非極性溶劑中均有很好的溶解性。分子中的C=O基團(tuán)能夠與稀土離子進(jìn)行配位,因而可以作為配體對納米粒子進(jìn)行表面修飾,達(dá)到控制納米粒子形貌,改善其分散性的目的。我們利用PV

3、P的上述特點(diǎn),分別制備了聚乙烯吡咯烷酮修飾的PVP/LaF3:Eu3+、PVP/LaF3:Sm3+和PVP/LaF3:Tb3+納米微粒。結(jié)果表明納米微粒均為六方晶相,呈類球形,粒徑約15nm；這些納米微粒在水中有很好的分散性,能形成穩(wěn)定透明的膠體溶液,且表現(xiàn)出了良好的發(fā)光性能。
　　 (2)為了減少納米粒子表面的晶格缺陷,進(jìn)一步提高納米粒子的發(fā)光性能,我們采用溶劑熱法制備了PVP修飾的稀土摻雜LaF3納米微粒,并深入研究了反應(yīng)溫

4、度和時(shí)間對納米微粒發(fā)光強(qiáng)度的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,較之低溫下制備的納米微粒,采用溶劑熱法所獲得的納米微粒的發(fā)光性能有了顯著提高。并確定了反應(yīng)的最佳條件:反應(yīng)溫度為140℃,反應(yīng)時(shí)間為12h。
　　 (3)研究表明核-殼結(jié)構(gòu)能夠顯著提高量子點(diǎn)的發(fā)光性能,我們采用改進(jìn)的St(o)ber方法,制備了核-殼型PVP/LaF3:Eu3+@SiO2納米微粒,并詳細(xì)研究了正硅酸乙酯(TEOS)的用量對納米微粒晶型、形貌及發(fā)光性能的影響規(guī)律。結(jié)果