几种上转换荧光材料的水热合成及其应用.pdf

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1、分类号0657．39密级——学号2Q!!Q2121Q丝几种上转换荧光材料的水热合成及其应用TheSynthesisandApplicationsofSeveralUpconversionFluorescentMaterialsbyHydrothermalMethod指导老师姓名、职称鲞塞至整撞湖南师范大学学位评定委员会办公室二零一四年五月摘要为满足社会应用的需求，纳米技术成为当今社会研究的主要方向之一。上转换荧光材料由于其在化学、物理等方面的应用优势而获得科研者广泛的关注。具有上转换荧光性质的碳量子点(C．d

2、ots)和硅量子点(Si．dots)以及稀土掺杂的上转换材料是目前重点研究的上转换荧光材料，在生化传感、成像分析及环境检测等领域具有很好的应用潜力。因此，本文在前人的研究基础上，采用水热合成方法，制备出了具有上下转换荧光性质的C．dots和NaYF4：yb3+,Er3+稀土上转换发光材料，对其结构和光谱性质进行表征，并构建了基于上述两种上转换材料的传感器。主要工作如下：1、以食用甜辣椒为碳源，在较低温度下采用水热法绿色合成具有上、下转换强荧光性质的C．dots。通过透射电镜，X．射线衍射，红外，荧光等表征考察

3、了该C．dots的物理化学性质，并以该C．dots作为荧光探针对自来水中的残余氯实现了灵敏检测。该方法所得C．dots荧光量子产率高，操作简单，制备过程经济、环保。2、研究了无机盐在反应体系中对N州T4：Yb3+，Er3+上转换晶体的影响。实验发现，在较短的反应时间和较低的温度下，磷酸钠(Na2HP04)能促进NaYF4：Yb3+，Er3+上转换晶体从立方相到六方相的快速转变，从而得到较好形貌和强上转换荧光的晶体材料。通过实验数据，提出了磷酸钠促进晶型快速转变的可能机制。该方法扩展了上转换的可控合成，有望为无

4、机材料的合成提供新思路。3、通过改善上转换的合成条件和对产物的进一步包金处理，得到具有高上转换荧光效率的NaYF4：yb3+,Er3+上转换晶体材料，并把该包金的N姗’4：yb3+,Er3+上转换材料通过层层组装的方法修饰在氨基化的玻璃片表面，再进行p．巯基环糊精修饰后制备了固体荧光传感器，并且利用该传感器实现对致癌物硝基酚和萘酚的灵敏检测。该方法克服了上转换晶体在检测中易聚集和沉降的技术难题并且提升了检测的灵敏度。关键词：碳点，NaYF4：yb3+,Er3+，次氯酸盐，酚类，上转换，水热法，荧光IIABST

5、RACTFluorescencenanoparticleslabellingtechniqueshavebecomeoneofhotresearchfieldsinordertomeettheneedsofapplicationsinmedicaldiagnosisandbiologicalanalysis．Theupconversionfluorescentmaterialshavereceivedwidespreadconcerninginthepastfewdecadesbasedontheirexce

6、llentphysicalpropertiesandsuperioropticalcharacteristics．Thefirstkindofupconversionmaterialiscarbonquantumdots(C-dots)andsiliconquantumdots(Si·dots)，whichdoesn’tcontainmetallicelements；theotheroneiscrystalsubstratesdopedwithrareearthions(H03+，Er3+，Tm3+andYb

7、3+etc．)．Theupconversionfluorescentmaterialshavebeenwidelyusedinbiochemicalsensors，imaginganalysisandenvironmentalmonitoringandSOon．InthisthesisC—dotswithup—anddown—conversionfluorescenceandNaYF4：yb3+,Er3+upconversionmaterialshavebeenpreparedbyhydrothermalsy

8、nthesisprocessbasedonthepreviousresearches．Somesensorshavebeenbuiltusingthesematerials．Themainworkisasfollows：1．Here，excellentC-dotswithdown-andup-conversionfluorescentpropertiesandaquantumyield(QY)ofd