掺杂金属离子的稀土纳米原料是具有很多特点的，比如说发光它具有很高的强度，又很具有环保无毒，发光持续的时间长很稳定，这些特点能够检测相关的 生命体的有关生物性方面的特征[12]。上转换发光可以用来解决生物体样品自己本身发光对自己的干扰和分散发射的光征象，进而用来减低检测背景，提升信噪比具有很重要的应用。正是因为这些优点使上转换发光纳米材料在医疗等未来高科技领域具有良好的发展前景。目前看来主要用来生物探测，医疗治疗以及新能源等方面。上转换材料还有很多其他的用途，例如固体激光器的应用，太阳能电池的应用以及荧光传感器的研究等等[13]。

常用的合成掺杂稀土离子的上转换发光纳米材料（UCNP）的制备合成方法有：溶胶-凝胶法、高温固相法、水热合成法和沉淀法[14-16]。由于水热合成法反应条件容易控制，且可以大批量生产，因此，这次实验采用水热法，以柠檬酸为络合剂来制备NaYF4 : Yb3+, Er3+上转换发光氟化物的纳米材料[17-20]。NaYF4的发光中心能够依次吸收两个光子或者多个光子，通过弛豫后逐渐达到可以发光的能级上，从而跃迁到基态发出一个可见光，使NaYF4:Yb3+, Er3+成为产生发光强度最高的上转换发光纳米材料。上转换发光材料的种类是多种多样，其中六方相的上转换NaYF4 : Yb3+, Er3+发光纳米粒子材料是目前普遍认同的的荧光发光效率较高的上转换发光材料之一[20-25]。文献综述

本论文采用水热合成法，通过改变反应温度、时间、表面活性剂种类及表面活性剂的量等因素，来合成不同条件下的样品。最终得到的样品有立方相、六方相、立方相和六方相的混合相的上转换发光NaYF4 : Yb3+, Er3+纳米材料。并使用XRD，SEM以及紫外漫反射表征其微观结构，使用荧光探测仪（UCPL）表征上转换发光强度的大小。

1 实验部分

1。1 实验试剂与仪器

1。1。1 实验所用到的试剂

氧化镱（Yb2O3）、氧化钇（Y2O3）、氧化铒（Er2O3）、十二烷基苯磺酸钠（C18H29NaO3S）、十六烷基三甲基溴化铵（C19H42BrN）、氟化钠（NaF）、柠檬酸（HOOCCH2C(OH)(COOH)CH2COOH）、浓硝酸（HNO3）、无水乙醇（EtOH）。注：稀土氧化物均为3。5N-4N，其他样品为AR纯度。购自国药集团化学试剂公司，以蒸馏水作为实验用水。

1。1。2 实验所需的常规仪器

各种型号烧杯、磁力搅拌器、离心机、电子分析天平、电热鼓风干燥箱、气流烘干器、真空干燥箱、X-射线衍射仪、扫描电子显微镜、荧光光谱仪等。

1。2 实验过程

1。2。1 配制Re(NO3)3溶液 （Re=Y，Yb，Er） 

以Y:Yb:Er为39:10:1的比例称取50mmol Re2O3于小烧杯中，加入少量的浓硝酸，将小烧杯于水浴中加热，再缓慢滴加适量浓硝酸用玻璃棒搅拌溶解，直至溶液变透明，加入蒸馏水稀释，调节pH直至pH=5左右，静止冷却至室温，将溶液转移到250 mL的容量瓶中，加入一定量的蒸馏水稀释定容，此时配制成的Re(NO3)3的溶液浓度为0。2mol/L，转移至试剂瓶后贴上标签备用。先前的研究结果表明：在Re(NO3)3溶液制备的整个过程中，把过量的浓HNO3排干净是合成高纯度NaYF4上转换发光纳米材料的关键。经探索发现，在加入浓HNO3将Re2O3溶解完全后，将溶液水浴加热至饱和状态后再转移至沸水浴中排酸，此时溶液的温度尚未达到Re(NO3)3的分解温度，而水蒸汽中将会有大量HNO3逸出，运用这种方法能够更为容易的制备出较为纯净的Re(NO3)3。

1。2。2 制备上转换NaYF4:Yb3+, Er3+样品来:自[优E尔L论W文W网www.youerw.com +QQ752018766-

移取稀土离子的硝酸盐溶液于小烧杯中，混合液中稀土离子总量是2mmol，往混合液中加入5mL浓度为0。4mol/L的柠檬酸溶液（络合剂）搅拌约半个小时，再加入8mL浓度为1。2mol/L的新制NaF溶液，磁力搅拌一个小时，加入适量的0。1mol/L的NaOH溶液，调节pH=5左右，向部分烧杯中加入不同量的表面活性剂，搅拌溶解后缓慢转移到反应釜的内衬中，将反应釜密封完好，放置于电热恒温干燥箱中，分别调节升温时间至160℃和180℃。待反应完成后关闭烘箱，取出样品。自然冷却至室温，缓慢倒出上层清液，分离出沉淀移入到离心管中，离心、洗涤（用蒸馏水洗涤三次和无水乙醇洗涤三次）。将样品放于试管架上，并置于真空干燥箱中升温至60℃真空干燥8 h，得到干燥的固体样品，将样品依次编号待测。不同的合成条件如表1所示。