稀土基纳米材料的可控制备及其发光应用探索

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1、分类号：O611.4单位代码：10183研究生学号：2015331002密级：公开吉林大学博士学位论文陈彩玲2018年6月稀土基纳米材料的可控制备及其发光应用探索ResearchontheControllableSynthesisandFluorescentApplicationofRareEarthBasedNanomaterials作者姓名：陈彩玲专业名称：无机化学研究方向：纳米功能材料指导教师：施展教授学位类别：理学博士培养单位：化学学院论文答辩日期：2018年06月04日授予学位日期：年月日论文评阅人：答辩

2、委员会组成：姓名职称工作单位姓名职称工作单位盲审专家正高级福建物构所主席宋术岩研究员长春应化所盲审专家正高级南京大学委员冯守华教授吉林大学盲审专家正高级华东师范大学邢艳教授东北师范大学李海波教授吉林师范大学袁宏明教授吉林大学未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学博士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文

3、，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：2018年月日《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明研究生院：本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊（光盘版）电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中

4、国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国博硕士学位论文评价数据库》和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。论文级别：□硕士■博士学科专业：无机化学论文题目：稀土基纳米材料的可控制备及其发光应用探索作者签名：指导教师签名：2018年月日作者联系地址（邮编）：吉林省长春市前进大街2699号吉林大学无机合成与制备化学国家重点实验室(130012)作者联系电话：0431-85168560-666中文摘要中文摘要稀土基纳米材料的可控制备及其发光应用探索论文作者：陈彩玲指导教师：施展教授专业名称

5、：无机化学近年来稀土基纳米材料由于其优异的荧光性能引起了科研工作者的广泛关注。依据发光机理，稀土基纳米材料可以分为下转换和上转换荧光材料。对于下转换材料，本论文通过改善合成条件，用简单快捷的合成方法合成了镧系掺杂的稀土钒酸盐纳米粒子，详细研究其荧光性质，并针对荧光性质开发了一系列的相关应用。对于上转换材料由于其特殊的荧光性能，在生物医学领域具有很大的优势，本论文尝试合成小尺寸、高质量、高荧光效率、多功能的稀土基上转换荧光纳米材料用于生物多模成像。第一章是绪论部分，论文介绍了稀土基荧光纳米材料的荧光机理、合成方法、发

6、展现状以及选题目的和意义。第二章，我们利用简单、快速、绿色的微波辅助加热的方法合成了高水溶性的镧系离子掺杂的四方相LaVO4纳米粒子。纳米粒子的平均尺寸约43nm。LaVO4:Ln纳米粒子水溶液在紫外激发下表现出了优良的光学性质（LaVO4:10%Eu为明亮的红光，t-LaVO4:0.5%Dy接近于白光）。用t-LaVO4:Ln纳米粒子的水溶液可以打印出多色荧光防伪图案表明LaVO4:Ln可以作为荧光墨水满足不同的荧光防伪需求，而且设计的双重高级防伪的二维码可以在紫外灯下用手机直接扫描解译，既方便又安全。同时，La

7、VO4:Ln纳米粉末可以检测不同基质上的潜指纹，通过放大单个指纹，二级指纹详细结构都可以清晰地看到。第三章，通过微波辅助加热的水热法成功地合成了单分散镧系离子掺杂的Y(Gd)VO4纳米粒子。合成过程中选择聚丙烯酸（PAA）为表面活性剂得到的纳米粒子具有很好水溶性。得到的Y(Gd)VO4:Ln(Ln=Eu,Dy,Sm)纳米粒子具有很好的荧光性能。由于其磁性和强X射线吸收能力，GdVO4纳米粒子可以作为计算机断层扫描（CT）和磁共振（MR）成像造影剂。为了改进稀土钒酸盐的合I吉林大学博士学位论文成方法，我们利用共沉淀法

8、在室温搅拌的条件下合成了高质量、水溶性、具有良好形貌的YVO4:Eu纳米粒子，所得的YVO4:Eu纳米粒子的强烈红色荧光发射可以被Cu2+离子选择性地淬灭，用于Cu2+离子特异性检测，得到的检测限为0.57μM。第四章，利用聚乙烯亚胺（PEI）为表面活性剂，乙二醇作为溶剂，微波辅助加热合成了单分散，水溶性的镧系掺杂BaYF5纳米粒子。通过改变原材料的加入比，