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NaYF4基质上转换纳米材料的合成及性能研究

作　者: 孔祥明
导　师: 王春刚
学　校: 东北师范大学
专　业: 物理化学
关键词: 上转换纳米材料 荧光 金属离子掺杂 药物输送 水相合成
分类号: O611.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


上转换荧光纳米材料作为一类新型的荧光材料，和传统的有机染料和量子点相比较，具有低毒性、高化学稳定性、优异的荧光稳定性、窄带发射、长荧光寿命等优点。此外，上转换荧光材料在近红外光作为光源照射下有很多优点，比如，较低的背景干扰；而且红外光能量较低，对生物组织具有良好的穿透性并不会对之产生损伤等。我们选用Yb3+、Er3+掺杂的氟钇钠（NaYF4）作为上转换荧光材料，在它的外面包覆聚丙烯酸（PAA）,利用Yb3+、Er3+掺杂的NaYF4的上转换荧光和PAA的药物装载能力形成兼具上转换荧光和药物输送功能的纳米复合材料，并对其性能进行研究。在本论文中，我们设计以水和乙醇为溶剂、十二烷二酸为表面活性剂、稀土元素Er作为发光中心、稀土元素Yb作为敏化中心，以NaYF4作为基质物质，在水相中合成上转换纳米荧光材料，并就反应时间、表面活性剂用量等对上转换纳米粒子合成的影响进行研究。此外，掺杂作为材料科学中常见的合成方法之一，能够使适合的元素的原子或离子进入到主晶格中，进而形成具有良好性能的材料。本文首次提出了镉和钴离子掺杂法合成NaYF4:Yb/Er上转换荧光材料通过镉和钴离子掺入NaYF4:Yb/Er体系的方法，纳米粒子的形貌发生了改变。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章 综述  8-18
  1.1 引言  8-9
  1.2 关于纳米材料的应用及特性  9
  1.3 上转换荧光纳米材料的研究  9-13
  1.4 金属离子掺杂上转换荧光纳米材料  13-15
  1.5 论文选题和主要内容  15-16
  参考文献  16-18
第二章 兼具上转换荧光和载药功能的纳米材料的研究  18-28
  2.1 引言  18
  2.2 实验仪器与化学试剂  18-20
    2.2.1 实验主要化学试剂  18-19
    2.2.2 实验主要设备  19
    2.2.3 NaYF_4:Yb/Er/Gd 纳米棒的制备  19
    2.2.4 离心核壳结构 NaYF_4:Yb/Er/Gd@PAA 纳米粒子的制备  19-20
  2.3 结果与讨论  20-24
    2.3.1 研究思路  20
    2.3.2 油酸保护的 NaYF_4:Yb/Er/Gd 纳米棒的测试数据与分析  20
    2.3.3 NaYF_4:Yb/Er/Gd@PAA 核壳结构纳米粒子的测试数据与分析  20-24
  2.4 小结  24-25
  参考文献  25-28
第三章 水相合成上转换荧光纳米材料的研究  28-37
  3.1 引言  28
  3.2 实验仪器与化学试剂  28-29
    3.2.1 实验主要化学试剂  28-29
    3.2.2 实验主要设备  29
    3.2.3 十二烷二酸保护 NaYF_4:Yb/Er/Gd 纳米粒子的制备方法  29
  3.3 结果与讨论  29-33
    3.3.1 研究思路  29-30
    3.3.2 十二烷二酸保护的 NaYF_4:Yb/Er/Gd 纳米粒子的测试数据与分析  30-32
    3.3.3 反应时间对 NaYF_4:Yb/Er/Gd 纳米粒子结构的影响  32
    3.3.4 十二烷二酸用量对 NaYF_4:Yb/Er/Gd 纳米粒子结构的影响  32-33
  3.4 小结  33-34
  参考文献  34-37
第四章 金属离子掺杂上转换荧光纳米材料的研究  37-46
  4.1 引言  37
  4.2 实验仪器与化学试剂  37-39
    4.2.1 实验主要化学试剂  37-38
    4.2.2 实验主要设备  38
    4.2.3 NaYF_4:Yb/Er/Gd 纳米棒的制备方法  38
    4.2.4 镉掺杂 NaYF_4:Yb/Er/Gd 纳米棒的制备方法  38-39
    4.2.5 钴掺杂 NaYF_4:Yb/Er/Gd 纳米棒的制备方法  39
  4.3 结果与讨论  39-42
    4.3.1 研究思路  39
    4.3.2 金属离子掺杂 NaYF_4:Yb/Er/Gd 的测试数据与分析  39-42
  4.4 小结  42-43
  参考文献  43-46
致谢  46

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 无机化学 > 化学元素与无机化合物 > 无机合成化学
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