專利名稱：核殼結(jié)構(gòu)NaY(98-X)% F₄X%Yb，2%Er@NaDyF₄的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種上轉(zhuǎn)換反光材料的制備方法。
背景技術：
磁性熒光多功能納米材料是一種同時具有熒光發(fā)光性能和磁性的納米材料。磁性熒光多功能納米顆粒可同時實現(xiàn)磁性分離、靶向識別、熒光成像及磁共振成像等多種功能，在免疫分析、藥物分析、疾病診斷、細胞及活體成像等方面得到了廣泛的應用。它有著單一功能的熒光探針或磁性材料無可比擬的優(yōu)勢，與單一功能的熒光探針或磁性材料探針相t匕，磁性熒光多功能納米材料同時具有磁性材料及熒光材料的優(yōu)勢，具有很好的應用前景，已經(jīng)受到材料學、生物學、醫(yī)學等領域研究者的高度關注。目前，磁性納米氧化鐵與量子點是制備磁性熒光雙功能材料的主要原料，較多研究的是具有核殼結(jié)構(gòu)的Fe304/CdTe磁性熒光多功能納米顆粒。主要因為納米磁性Fe3O4的介觀磁性主要有量子尺寸效應、超順磁性、磁有序顆粒的小尺寸效應等；量子點(QDs)Jn CdTe具有寬的激發(fā)光譜、窄的發(fā)射光譜、可精確調(diào)諧的發(fā)射波長等優(yōu)越的熒光特性。但是量子點具有較大的毒性，對人體有較大的危害，所以，探究和制備出毒性較小，對人體危害較小的磁性熒光多功能納米材料的研究工作意義深遠。(NaYF4 Yb，Er)是現(xiàn)階段最好的上轉(zhuǎn)換反光材料之一，但是其發(fā)光中心容易受高能基團的影響，從而降低了上轉(zhuǎn)換發(fā)光效率和發(fā)光強度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的磁性熒光材料發(fā)光中心容易受高能基團的影響，從而降低了上轉(zhuǎn)換發(fā)光效率和發(fā)光強度的技術問題，提供了一種核殼結(jié)構(gòu)NaY(98-X)%F4 X% Yb，2% Er觀aDyF4的制備方法。核殼結(jié)構(gòu)NaY(0. 98-X)%F4 X% Yb，2% Er觀aDyF4的制備方法按照以下步驟進行一、按照Y元素、Yb元素與Er元素摩爾比為(98_X) : X : 2的比例稱取YCl3 · 6H20、ErCl3 · 6H20 和 YbCl3 · 6H20,然后將 YCl3 · 6H20、ErCl3 · 6H20 和 YbCl3 · 6H20 溶解于油酸與十八烯的混合物中混合，然后在160°C的條件下攪拌至得到淺黃色溶液，冷卻至室溫，得到混合溶液；步驟一中所述的油酸與十八烯的混合物中油酸與十八烯的體積比為I : 4 I;二、向混合溶液中加入NH4F和NaOH的無水甲醇溶液，靜置30min，然后在氬氣氛圍中以2K/min的速度加熱至110°C，然后在110°C的條件下保持30min，再以20K/min速度加熱至300°C，并保持60min，自然冷卻到90°C，得到納米顆粒；步驟二中所述的NH4F和NaOH的無水甲醇溶液中NH4F的濃度為O. 01482g/mL,NaOH的濃度為O. 01g/mL,并且NH4F和NaOH的無水甲醇溶液中Na的物質(zhì)的量與混合溶液中Y元素、Yb元素與Er元素的總物質(zhì)的量之比為I : I;三、用過量的無水乙醇洗滌納米顆粒，然后再用正己烷與無水乙醇的混合液洗滌納米顆粒，然后在12000轉(zhuǎn)/分鐘的速度下離心3次，即得裸核納米晶，將裸核納米晶溶于正己烷中，得到濃度為O. lmol/L的正己烷溶液；
步驟三中所述正己烷與無水乙醇的混合液中正己烷與無水乙醇的體積比為1:1;四、將ImmolDyCl3 · 6H20加入到油酸與十八烯的混合物中，然后在攪拌條件下以20K/min速度加熱到160°C直到形成均一的淺黃色溶液，停止攪拌，降溫至70°C，加入IOml步驟三得到的正己烷溶液，攪拌30min，再以ΙΟΚ/min升溫至80°C，保持80°C 30min,降溫至50°C，加入IOmlNH4F和NaOH的無水甲醇溶液，靜置30min，在氬氣氛圍中以2K/min的升溫速度加熱至110°C，然后在110°C的條件下保持30min，再以20K/min速度加熱至300°C，并保持60min，自然冷卻到90°C，用無水乙醇洗滌，然后再用正己烷與無水乙醇的混合液洗滌，然后在12000轉(zhuǎn)/分鐘的速度下離心3次，即得核殼結(jié)構(gòu)NaY(98-X)% F4 X% Yb,2%EriNaDyF4 ;所述核殼結(jié)構(gòu) NaY(98_X) % F4 X% Yb, 2% EriNaDyF4 中 X 的值為 O 60 ;步驟四中所述的NH4F和NaOH的無水甲醇溶液中NH4F的濃度為O. 01482g/mL, NaOH的濃度為O. 01g/mL ；步驟四中所述的油酸與十八烯的混合物中油酸與十八烯的體積比為I : 4 I;步驟四中所述的正己烷與無水乙醇的混合液中正己烷與無水乙醇的體積比為
I Io本發(fā)明制備的核殼結(jié)構(gòu)NaY78% F4 20% Yb，2% Er觀aDyF4為六方相結(jié)構(gòu)，結(jié)晶度較高。核殼結(jié)構(gòu)NaY78%F4 20% Yb，2 % Er觀aDyF4的主要熒光分為藍光區(qū)、綠光區(qū)和紅光區(qū)，其中521nm和539nm處的綠光區(qū)發(fā)光強度最高，653nm處的紅光區(qū)發(fā)光強度次之。在980nm近紅外激發(fā)光，1.2A條件下，濃度為O. lmol/L的NaYF4 20% Yb, 2% Er濃度為O. lmol/L的NaY78% F4 20% Yb, 2% EriNaDyF4的正己烷溶液的相對強度分別是983660 和 1447750。相對于 NaYF4 20% Yb，2% Er，核殼結(jié)構(gòu) NaY78% F4 20% Yb, 2%EriNaDyF4 的最高相對強度增大了 47. 2%。用 NaDyF4 包覆 NaY78% F4 20% Yb, 2% Er后，NaDyF4殼有效地保護了發(fā)光中心，使NaY78% F4 20% Yb, 2% Er發(fā)光中心不受高能基團的影響，提高了上轉(zhuǎn)換發(fā)光效率，從而使發(fā)光強度大大提高。核殼結(jié)構(gòu)NaY78% F4 20% Yb, 2% EriNaDyF4納米顆粒的磁化強度明顯比NaYF4納米顆粒的磁化強度強，在5K條件下，表現(xiàn)出超順磁性，磁飽和強度可達82. 81emu/g。


圖I是實驗一至實驗四制備的核殼結(jié)構(gòu)NaY78% F4 20% Yb, 2% EriNaDyF4的XRD圖譜，圖中a表示實驗一制備的核殼結(jié)構(gòu)NaY78% F4 20% Yb, 2% EriNaDyF4的XRD圖譜，b表示實驗二制備的核殼結(jié)構(gòu)NaY78% F4 20% Yb, 2% EriNaDyF4的XRD圖譜，c表示實驗三制備的核殼結(jié)構(gòu)NaY78% F4 20% Yb, 2% EriNaDyF4的XRD圖譜，d表示實驗四制備的核殼結(jié)構(gòu)NaY78% F4 20% Yb, 2% EriNaDyF4的XRD圖譜；圖2是實驗四制備的核殼結(jié)構(gòu)NaY78% F4 20% Yb, 2% EriNaDyF4的XRD圖譜；
圖3是實驗四中制備的核殼結(jié)構(gòu)NaY78 % F4 20 % Yb,2 % EriNaDyF4及NaYF4 20% Yb，2% Er的正己烷溶液的發(fā)光光譜圖，圖中一 -表示制備的核殼結(jié)構(gòu)NaY78% F4 20% Yb，2% Er觀aDyF4的正己烷溶液的發(fā)光光譜圖，表示NaYF4 20%Yb, 2% Er的正己烷溶液的發(fā)光光譜圖；圖4是實驗四中制備的核殼結(jié)構(gòu)NaY78% F4 20% Yb，2% Er觀aDyF4在5K溫度下的磁化強度曲線。
具體實施例方式本發(fā)明技術方案不局限于以下所列舉具體實施方式
，還包括各具體實施方式
間的任意組合。
具體實施方式
一本實施方式中核殼結(jié)構(gòu)NaY(O. 98-X) % F4 X% Yb, 2% EriNaDyF4的制備方法按照以下步驟進行一、按照Y元素、Yb元素與Er元素摩爾比為(98_X) : X : 2的比例稱取YCl3 · 6H20、ErCl3 · 6H20 和 YbCl3 · 6H20,然后將 YCl3 · 6H20、ErCl3 · 6H20 和 YbCl3 · 6H20 溶解于油酸與十八烯的混合物中混合，然后在160°C的條件下攪拌至得到淺黃色溶液，冷卻至室溫，得到混合溶液；步驟一中所述的油酸與十八烯的混合物中油酸與十八烯的體積比為I : 4 I;二、向混合溶液中加入NH4F和NaOH的無水甲醇溶液，靜置30min，然后在氬氣氛圍中以2K/min的速度加熱至110°C，然后在110°C的條件下保持30min，再以20K/min速度加熱至300°C，并保持60min，自然冷卻到90°C，得到納米顆粒；步驟二中所述的NH4F和NaOH的無水甲醇溶液中NH4F的濃度為O. 01482g/mL,NaOH的濃度為O. 01g/mL,并且NH4F和NaOH的無水甲醇溶液中Na的物質(zhì)的量與混合溶液中Y元素、Yb元素與Er元素的總物質(zhì)的量之比為I : I;三、用過量的無水乙醇洗滌納米顆粒，然后再用正己烷與無水乙醇的混合液洗滌納米顆粒，然后在12000轉(zhuǎn)/分鐘的速度下離心3次，即得裸核納米晶，將裸核納米晶溶于正己烷中，得到濃度為O. lmol/L的正己烷溶液；步驟三中所述正己烷與無水乙醇的混合液中正己烷與無水乙醇的體積比為1:1;四、將ImmolDyCl3 · 6H20加入到油酸與十八烯的混合物中，然后在攪拌條件下以20K/min速度加熱到160°C直到形成均一的淺黃色溶液，停止攪拌，降溫至70°C，加入IOml步驟三得到的正己烷溶液，攪拌30min，再以ΙΟΚ/min升溫至80°C，保持80°C 30min,降溫至50°C，加入IOmlNH4F和NaOH的無水甲醇溶液，靜置30min，在氬氣氛圍中以2K/min的升溫速度加熱至110°C，然后在110°C的條件下保持30min，再以20K/min速度加熱至300°C，并保持60min，自然冷卻到90°C，用無水乙醇洗滌，然后再用正己烷與無水乙醇的混合液洗滌，然后在12000轉(zhuǎn)/分鐘的速度下離心3次，即得核殼結(jié)構(gòu)NaY(98-X)% F4 X% Yb,2%EriNaDyF4 ;所述核殼結(jié)構(gòu) NaY(98_X) % F4 X% Yb, 2% EriNaDyF4 中 X 的值為 O 60 ;步驟四中所述的NH4F和NaOH的無水甲醇溶液中NH4F的濃度為O. 01482g/mL, NaOH的濃度為O. 01g/mL ；步驟四中所述的油酸與十八烯的混合物中油酸與十八烯的體積比為I : 4 I;
步驟四中所述的正己烷與無水乙醇的混合液中正己烷與無水乙醇的體積比為
I Io具體實施方式
二 本實施方式與具體實施方式
一不同的是步驟一中所述的油酸與十八烯的混合物中油酸與十八烯的體積比為3 7。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一不同的是步驟一中所述的油酸與十八烯的混合物中油酸與十八烯的體積比為2 3。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
四本實施方式與具體實施方式
一不同的是步驟一中所述的油酸與十八烯的混合物中油酸與十八烯的體積比為I : 4。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
五本實施方式與具體實施方式
一不同的是步驟一中所述的油酸與十八烯的混合物中油酸與十八烯的體積比為I : I。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
六本實施方式與具體實施方式
一不同的是步驟四中所述的油酸與十八烯的混合物中油酸與十八烯的體積比為3 7。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
七本實施方式與具體實施方式
一不同的是步驟四中所述的油酸與十八烯的混合物中油酸與十八烯的體積比為2 3。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
八本實施方式與具體實施方式
一不同的是步驟四中所述的油酸與十八烯的混合物中油酸與十八烯的體積比為I : 4。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
九本實施方式與具體實施方式
一不同的是步驟四中所述所述核殼結(jié)構(gòu)NaY(98-X) % F4 X% Yb, 2% EriNaDyF4中X的值為40。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
十本實施方式與具體實施方式
一不同的是步驟四中所述所述核殼結(jié)構(gòu)NaY(98-X) % F4 X% Yb, 2% EriNaDyF4中X的值為20。其它與具體實施方式
一相同。采用下述實驗驗證本發(fā)明效果實驗一核殼結(jié)構(gòu)NaY78%F4 20% Yb，2% Er觀aDyF4的制備方法按照以下步驟進行一、按照Y元素、Yb元素與Er元素摩爾比為78 20 2的比例稱取YCl3 ·6Η20、ErCl3 · 6Η20 和 YbCl3 · 6Η20,然后將 YCl3 · 6H20、ErCl3 · 6Η20 和 YbCl3 · 6Η20 溶解于油酸與十八烯的混合物中混合，然后在160°C的條件下攪拌至得到淺黃色溶液，冷卻至室溫，得到混合溶液；步驟一中所述的油酸與十八烯的混合物中油酸與十八烯的體積比為I : 4;二、向混合溶液中加入NH4F和NaOH的無水甲醇溶液，靜置30min，然后在氬氣氛圍中以2K/min的速度加熱至110°C，然后在110°C的條件下保持30min，再以20K/min速度加熱至300°C，并保持60min，自然冷卻到90°C，得到納米顆粒；步驟二中所述的NH4F和NaOH的無水甲醇溶液中NH4F的濃度為O. 01482g/mL,NaOH的濃度為O. 01g/mL,并且NH4F和NaOH的無水甲醇溶液中Na的物質(zhì)的量與混合溶液中Y元素、Yb元素與Er元素的總物質(zhì)的量之比為I : I;三、用過量的無水乙醇洗滌納米顆粒，然后再用正己烷與無水乙醇的混合液洗滌納米顆粒，然后在12000轉(zhuǎn)/分鐘的速度下離心3次，即得裸核納米晶，將裸核納米晶溶于正己烷中，得到濃度為O. lmol/L的正己烷溶液；
步驟三中所述正己烷與無水乙醇的混合液中正己烷與無水乙醇的體積比為1:1;四、將ImmolDyCl3 · 6H20加入到油酸與十八烯的混合物中，然后在攪拌條件下以20K/min速度加熱到160°C直到形成均一的淺黃色溶液，停止攪拌，降溫至70°C，加入IOml步驟三得到的正己烷溶液，攪拌30min，再以ΙΟΚ/min升溫至80°C，保持80°C 30min,降溫至50°C，加入IOmlNH4F和NaOH的無水甲醇溶液，靜置30min，在氬氣氛圍中以2K/min的升溫速度加熱至110°C，然后在110°C的條件下保持30min，再以20K/min速度加熱至300°C，并保持60min，自然冷卻到90°C，用無水乙醇洗滌，然后再用正己烷與無水乙醇的混合液洗滌，然后在12000轉(zhuǎn)/分鐘的速度下離心3次，即得核殼結(jié)構(gòu)NaY78% F4 20% Yb, 2% EriNaDyF ；步驟四中所述的NH4F和NaOH的無水甲醇溶液中NH4F的濃度為O. 01482g/mL, NaOH的濃度為O. Olg/mL ； 步驟四中所述的油酸與十八烯的混合物中油酸與十八烯的體積比為I : 4;步驟四中所述的正己烷與無水乙醇的混合液中正己烷與無水乙醇的體積比為
I Io實驗二核殼結(jié)構(gòu)NaY78%F4 20% Yb，2% Er觀aDyF4的制備方法按照以下步驟進行一、按照Y元素、Yb元素與Er元素摩爾比為78 : 20 : 2的比例稱取YCl3 ·6Η20、ErCl3 · 6Η20 和 YbCl3 · 6Η20,然后將 YCl3 · 6H20、ErCl3 · 6Η20 和 YbCl3 · 6Η20 溶解于油酸與十八烯的混合物中混合，然后在160°C的條件下攪拌至得到淺黃色溶液，冷卻至室溫，得到混合溶液；步驟一中所述的油酸與十八烯的混合物中油酸與十八烯的體積比為3 7 ；二、向混合溶液中加入NH4F和NaOH的無水甲醇溶液，靜置30min，然后在氬氣氛圍中以2K/min的速度加熱至110°C，然后在110°C的條件下保持30min，再以20K/min速度加熱至300°C，并保持60min，自然冷卻到90°C，得到納米顆粒；步驟二中所述的NH4F和NaOH的無水甲醇溶液中NH4F的濃度為O. 01482g/mL,NaOH的濃度為O. Olg/mL,并且NH4F和NaOH的無水甲醇溶液中Na的物質(zhì)的量與混合溶液中Y元素、Yb元素與Er元素的總物質(zhì)的量之比為I : I;三、用過量的無水乙醇洗滌納米顆粒，然后再用正己烷與無水乙醇的混合液洗滌納米顆粒，然后在12000轉(zhuǎn)/分鐘的速度下離心3次，即得裸核納米晶，將裸核納米晶溶于正己烷中，得到濃度為O. lmol/L的正己烷溶液；步驟三中所述正己烷與無水乙醇的混合液中正己烷與無水乙醇的體積比為1:1;四、將ImmolDyCl3 · 6H20加入到油酸與十八烯的混合物中，然后在攪拌條件下以20K/min速度加熱到160°C直到形成均一的淺黃色溶液，停止攪拌，降溫至70°C，加入IOml步驟三得到的正己烷溶液，攪拌30min，再以ΙΟΚ/min升溫至80°C，保持80°C 30min,降溫至50°C，加入IOmlNH4F和NaOH的無水甲醇溶液，靜置30min，在氬氣氛圍中以2K/min的升溫速度加熱至110°C，然后在110°C的條件下保持30min，再以20K/min速度加熱至300°C，并保持60min，自然冷卻到90°C，用無水乙醇洗滌，然后再用正己烷與無水乙醇的混合液洗滌，然后在12000轉(zhuǎn)/分鐘的速度下離心3次，即得核殼結(jié)構(gòu)NaY78% F4 20% Yb, 2% EriNaDyF4 ；步驟四中所述的NH4F和NaOH的無水甲醇溶液中NH4F的濃度為O. 01482g/mL, NaOH的濃度為O. Olg/mL ；步驟四中所述的油酸與十八烯的混合物中油酸與十八烯的體積比為3 7 ；步驟四中所述的正己烷與無水乙醇的混合液中正己烷與無水乙醇的體積比為 I Io實驗三核殼結(jié)構(gòu)NaY78%F4 20% Yb，2% Er觀aDyF4的制備方法按照以下步驟進行一、按照Y元素、Yb元素與Er元素摩爾比為78 20 2的比例稱取YCl3 ·6Η20、ErCl3 · 6Η20 和 YbCl3 · 6Η20,然后將 YCl3 · 6H20、ErCl3 · 6Η20 和 YbCl3 · 6Η20 溶解于油酸與十八烯的混合物中混合，然后在160°C的條件下攪拌至得到淺黃色溶液，冷卻至室溫，得到混合溶液；步驟一中所述的油酸與十八烯的混合物中油酸與十八烯的體積比為2 3 ；二、向混合溶液中加入NH4F和NaOH的無水甲醇溶液，靜置30min，然后在氬氣氛圍中以2K/min的速度加熱至110°C，然后在110°C的條件下保持30min，再以20K/min速度加熱至300°C，并保持60min，自然冷卻到90°C，得到納米顆粒；步驟二中所述的NH4F和NaOH的無水甲醇溶液中NH4F的濃度為O. 01482g/mL,NaOH的濃度為O. Olg/mL,并且NH4F和NaOH的無水甲醇溶液中Na的物質(zhì)的量與混合溶液中Y元素、Yb元素與Er元素的總物質(zhì)的量之比為I : I;三、用過量的無水乙醇洗滌納米顆粒，然后再用正己烷與無水乙醇的混合液洗滌納米顆粒，然后在12000轉(zhuǎn)/分鐘的速度下離心3次，即得裸核納米晶，將裸核納米晶溶于正己烷中，得到濃度為O. lmol/L的正己烷溶液；步驟三中所述正己烷與無水乙醇的混合液中正己烷與無水乙醇的體積比為1:1;四、將ImmolDyCl3 · 6H20加入到油酸與十八烯的混合物中，然后在攪拌條件下以20K/min速度加熱到160°C直到形成均一的淺黃色溶液，停止攪拌，降溫至70°C，加入IOml步驟三得到的正己烷溶液，攪拌30min，再以ΙΟΚ/min升溫至80°C，保持80°C 30min,降溫至50°C，加入IOmlNH4F和NaOH的無水甲醇溶液，靜置30min，在氬氣氛圍中以2K/min的升溫速度加熱至110°C，然后在110°C的條件下保持30min，再以20K/min速度加熱至300°C，并保持60min，自然冷卻到90°C，用無水乙醇洗滌，然后再用正己烷與無水乙醇的混合液洗滌，然后在12000轉(zhuǎn)/分鐘的速度下離心3次，即得核殼結(jié)構(gòu)NaY78% F4 20% Yb, 2% EriNaDyF4 ；步驟四中所述的NH4F和NaOH的無水甲醇溶液中NH4F的濃度為O. 01482g/mL, NaOH的濃度為O. Olg/mL ；步驟四中所述的油酸與十八烯的混合物中油酸與十八烯的體積比為2 3 ；步驟四中所述的正己烷與無水乙醇的混合液中正己烷與無水乙醇的體積比為
I Io實驗四
核殼結(jié)構(gòu)NaY78%F4 20% Yb，2% Er觀aDyF4的制備方法按照以下步驟進行一、按照Y元素、Yb元素與Er元素摩爾比為78 20 2的比例稱取YCl3 ·6Η20、ErCl3 · 6Η20 和 YbCl3 · 6Η20,然后將 YCl3 · 6H20、ErCl3 · 6Η20 和 YbCl3 · 6Η20 溶解于油酸與十八烯的混合物中混合，然后在160°C的條件下攪拌至得到淺黃色溶液，冷卻至室溫，得到混合溶液；步驟一中所述的油酸與十八烯的混合物中油酸與十八烯的體積比為1:1;二、向混合溶液中加入NH4F和NaOH的無水甲醇溶液，靜置30min，然后在氬氣氛圍中以2K/min的速度加熱至110°C，然后在110°C的條件下保持30min，再以20K/min速度加熱至300°C，并保持60min，自然冷卻到90°C，得到納米顆粒；步驟二中所述的NH4F和NaOH的無水甲醇溶液中NH4F的濃度為O. 01482g/mL, NaOH的濃度為O. Olg/mL,并且NH4F和NaOH的無水甲醇溶液中Na的物質(zhì)的量與混合溶液中Y元素、Yb元素與Er元素的總物質(zhì)的量之比為I : I;三、用過量的無水乙醇洗滌納米顆粒，然后再用正己烷與無水乙醇的混合液洗滌納米顆粒，然后在12000轉(zhuǎn)/分鐘的速度下離心3次，即得裸核納米晶(裸核NaY78%F4 20% Yb, 2% Er)，將裸核納米晶溶于正己烷中，得到濃度為O. lmol/L的正己烷溶液；步驟三中所述正己烷與無水乙醇的混合液中正己烷與無水乙醇的體積比為1:1;四、將ImmolDyCl3 · 6H20加入到油酸與十八烯的混合物中，然后在攪拌條件下以20K/min速度加熱到160°C直到形成均一的淺黃色溶液，停止攪拌，降溫至70°C，加入IOml步驟三得到的正己烷溶液，攪拌30min，再以ΙΟΚ/min升溫至80°C，保持80°C 30min,降溫至50°C，加入IOmlNH4F和NaOH的無水甲醇溶液，靜置30min，在氬氣氛圍中以2K/min的升溫速度加熱至110°C，然后在110°C的條件下保持30min，再以20K/min速度加熱至300°C，并保持60min，自然冷卻到90°C，用無水乙醇洗滌，然后再用正己烷與無水乙醇的混合液洗滌，然后在12000轉(zhuǎn)/分鐘的速度下離心3次，即得核殼結(jié)構(gòu)NaY78% F4 20% Yb, 2% EriNaDyF4 ；步驟四中所述的NH4F和NaOH的無水甲醇溶液中NH4F的濃度為O. 01482g/mL, NaOH的濃度為O. Olg/mL ；步驟四中所述的油酸與十八烯的混合物中油酸與十八烯的體積比為I : I;步驟四中所述的正己烷與無水乙醇的混合液中正己烷與無水乙醇的體積比為
I Io將圖I中實驗一至實驗四制備的核殼結(jié)構(gòu)NaY78% F4 20% Yb, 2% EriNaDyF4的XRD圖譜和PDF卡片上的標準值相比較，實驗一至實驗四制備的核殼結(jié)構(gòu)NaY78% F4 20%Yb, 2% ErOiNaDyF4的各衍射主峰與PDF卡片上的標準值相匹配，說明實驗一至實驗四制備的核殼結(jié)構(gòu)NaY78% F4 20% Yb, 2% EriNaDyF4為六方相結(jié)構(gòu)，同時各衍射主峰的相對強度較高，實驗一至實驗四制備的核殼結(jié)構(gòu)NaY78% F4 20% Yb, 2% EriNaDyF4的結(jié)晶度較聞。將本實驗制備的核殼結(jié)構(gòu)NaY78% F4 20 % Yb，2 % Er觀aDyF4和NaYF4 20%Yb, 2% Er分別分散在正己烷溶液中，得到濃度為O. lmol/L的正己烷溶液，然后在980nm近紅外激發(fā)光，I. 2A和I. 5A條件下，用fluoMax-4熒光光譜儀對其進行熒光發(fā)光性能分析，得到熒光發(fā)光光譜圖3。通過圖3可以觀察到核殼結(jié)構(gòu)NaY78%F4 20% Yb，2% Er觀aDyF4的主要熒光分為藍光區(qū)、綠光區(qū)和紅光區(qū)，其中521nm和539nm處的綠光區(qū)發(fā)光強度最高，653nm處的紅光區(qū)發(fā)光強度次之。在980nm近紅外激發(fā)光，1.2A條件下，濃度為O. lmol/L的NaYF4 20%Yb，2% Er和濃度為O. lmol/L的NaY78% F4 20 % Yb，2 % Er觀aDyF4的正己烷溶液的相對強度分別是983660和1447750。相對于NaYF4 20 % Yb，2 % Er，核殼結(jié)構(gòu)NaY78 %F4 20% Yb, 2 % EriNaDyF4 的最高相對強度增大了 47. 2 %。用 NaDyF4 包覆 NaY78 %F4 20% Yb，2% Er 后，NaDyF4 殼有效地保護了發(fā)光中心，使 NaY78% F4 20% Yb, 2%Er發(fā)光中心不受高能基團的影響，提高了上轉(zhuǎn)換發(fā)光效率，從而發(fā)光強度大大提高。將本實驗的核殼結(jié)構(gòu)NaY78% F4 20% Yb, 2% EriNaDyF4進行了磁性測試分析，圖4給出了在5K溫度下，由PPMS測試系統(tǒng)測得的磁滯回線。磁滯回線為S型的磁化曲線，基本沒有滯回現(xiàn)象，說明核殼結(jié)構(gòu)NaY78% F4 20%Yb, 2% EriNaDyF4納米復合顆粒中的磁性部分NaDyF4是由單磁疇所組成,在5K下表現(xiàn)出超順磁性。從圖4中可以看出當外磁場開始增加的時候，核殼結(jié)構(gòu)NaY78% F4 20% Yb,2% Er OiNaDyF4納米顆粒的磁化強度迅速提高；當磁場強度增加到一定程度以后，核殼結(jié)構(gòu)NaY78% F4 20% Yb, 2% EriNaDyF4納米顆粒的磁化強度增長速率逐漸放慢直至飽和磁化強度Ms ;當磁場下降時，核殼結(jié)構(gòu)NaY78%F4 20% Yb，2% Er_aDyF4納米顆粒的磁化強度也隨之下降；當磁場為零時，核殼結(jié)構(gòu)NaY78%F4 20% Yb，2% Er觀aDyFjA米顆粒的磁化強度降低，接近零。當反向磁場開始增加的時候，反向的核殼結(jié)構(gòu)NaY78% F4 20%Yb,2%Er觀aDyF4納米顆粒的磁化強度同樣迅速提高到一定程度后，核殼結(jié)構(gòu)NaY78% F4 20%Yb, 2% EriNaDyF4納米顆粒的磁化強度增長速率逐漸放慢直至達到飽和磁化強度Ms。由以上實驗可知本實驗制備得出了具有純六角相的核殼結(jié)構(gòu)NaY78% F4 20%Yb, 2% Er OiNaDyF4磁性熒光雙功能納米顆粒。與裸核NaYF4 20% Yb, 2% Er納米顆粒相t匕，核殼結(jié)構(gòu)NaY78%F4 20% Yb，2% Er觀aDyF4納米顆粒熒光強度明顯增強，上轉(zhuǎn)換效率顯著提高。同時，核殼結(jié)構(gòu)NaY78% F4 20% Yb，2% Er觀aDyF4納米顆粒的磁化強度明顯 比NaYF4納米顆粒的磁化強度強，在5K條件下，表現(xiàn)出超順磁性，磁飽和強度為82. Slemu/g°實驗五核殼結(jié)構(gòu)NaY58%F4 40% Yb，2% Er觀aDyF4的制備方法按照以下步驟進行一、按照Y元素、Yb元素與Er元素摩爾比為58 40 2的比例稱取YCl3 ·6Η20、ErCl3 · 6Η20 和 YbCl3 · 6Η20,然后將 YCl3 · 6H20、ErCl3 · 6Η20 和 YbCl3 · 6Η20 溶解于油酸與十八烯的混合物中混合，然后在160°C的條件下攪拌至得到淺黃色溶液，冷卻至室溫，得到混合溶液；步驟一中所述的油酸與十八烯的混合物中油酸與十八烯的體積比為1:1;二、向混合溶液中加入NH4F和NaOH的無水甲醇溶液，靜置30min，然后在氬氣氛圍中以2K/min的速度加熱至110°C，然后在110°C的條件下保持30min，再以20K/min速度加熱至300°C，并保持60min，自然冷卻到90°C，得到納米顆粒；步驟二中所述的NH4F和NaOH的無水甲醇溶液中NH4F的濃度為O. 01482g/mL,NaOH的濃度為O. Olg/mL,并且NH4F和NaOH的無水甲醇溶液中Na的物質(zhì)的量與混合溶液中Y元素、Yb元素與Er元素的總物質(zhì)的量之比為1:1;三、用過量的無水乙醇洗滌納米顆粒，然后再用正己烷與無水乙醇的混合液洗滌納米顆粒，然后在12000轉(zhuǎn)/分鐘的速度下離心3次，即得裸核納米晶，將裸核納米晶溶于正己烷中，得到濃度為O. lmol/L的正己烷溶液；步驟三中所述正己烷與無水乙醇的混合液中正己烷與無水乙醇的體積比為1:1;四、將ImmolDyCl3 · 6H20加入到油酸與十八烯的混合物中，然后在攪拌條件下以20K/min速度加熱到160°C直到形成均一的淺黃色溶液，停止攪拌，降溫至70°C，加入IOml步驟三得到的正己烷溶液，攪拌30min，再以ΙΟΚ/min升溫至80°C，保持80°C 30min,降溫至50°C，加入IOmlNH4F和NaOH的無水甲醇溶液，靜置30min，在氬氣氛圍中以2K/min的升溫速度加熱至110°C，然后在110°C的條件下保持30min，再以20K/min速度加熱至300°C， 并保持60min，自然冷卻到90°C，用無水乙醇洗滌，然后再用正己烷與無水乙醇的混合液洗滌，然后在12000轉(zhuǎn)/分鐘的速度下離心3次，即得核殼結(jié)構(gòu)NaY58% F4 40% Yb, 2% EriNaDyF4 ；步驟四中所述的My^PNaOH的無水甲醇溶液中NH4F的濃度為O. 01482g/mL,NaOH的濃度為O. Olg/mL ；步驟四中所述的油酸與十八烯的混合物中油酸與十八烯的體積比為I : I;步驟四中所述的正己烷與無水乙醇的混合液中正己烷與無水乙醇的體積比為
I Io
權利要求
1.核殼結(jié)構(gòu)NaY(98-X)% F4 X% Yb, 2% EriNaDyF4的制備方法，其特征在于核殼結(jié)構(gòu)NaY(0. 98-X)% F4 X% Yb，2% Er觀aDyF4的制備方法按照以下步驟進行 一、按照Y元素、Yb元素與Er元素摩爾比為(98-X) X 2的比例稱取YCl3 · 6H20、ErCl3 · 6H20 和 YbCl3 · 6H20,然后將 YCl3 · 6H20、ErCl3 · 6H20 和 YbCl3 · 6H20 溶解于油酸與十八烯的混合物中混合，然后在160°C的條件下攪拌至得到淺黃色溶液，冷卻至室溫，得到混合溶液； 步驟一中所述的油酸與十八烯的混合物中油酸與十八烯的體積比為I:4 I; 二、向混合溶液中加入NH4F和NaOH的無水甲醇溶液，靜置30min，然后在氬氣氛圍中以2K/min的速度加熱至110°C，然后在110°C的條件下保持30min，再以20K/min速度加熱至300°C，并保持60min，自然冷卻到90°C，得到納米顆粒； 步驟二中所述的NH4F和NaOH的無水甲醇溶液中NH4F的濃度為O. 01482g/mL, NaOH的濃度為O. 01g/mL,并且NH4F和NaOH的無水甲醇溶液中Na的物質(zhì)的量與混合溶液中Y元素、Yb元素與Er元素的總物質(zhì)的量之比為I : I; 三、用過量的無水乙醇洗滌納米顆粒，然后再用正己烷與無水乙醇的混合液洗滌納米顆粒，然后在12000轉(zhuǎn)/分鐘的速度下離心3次，即得裸核納米晶，將裸核納米晶溶于正己烷中，得到濃度為O. lmol/L的正己烷溶液； 步驟三中所述正己烷與無水乙醇的混合液中正己烷與無水乙醇的體積比為1:1; 四、將ImmolDyCl3· 6H20加入到油酸與十八烯的混合物中，然后在攪拌條件下以20K/min速度加熱到160°C直到形成均一的淺黃色溶液，停止攪拌，降溫至70°C，加入IOml步驟三得到的正己烷溶液，攪拌30min，再以ΙΟΚ/min升溫至80°C，保持80°C 30min,降溫至50°C，加入IOmlMy^P NaOH的無水甲醇溶液，靜置30min，在氬氣氛圍中以2K/min的升溫速度加熱至110°C，然后在110°C的條件下保持30min，再以20K/min速度加熱至300°C，并保持60min，自然冷卻到90°C，用無水乙醇洗滌，然后再用正己烷與無水乙醇的混合液洗滌，然后在12000轉(zhuǎn)/分鐘的速度下離心3次，即得核殼結(jié)構(gòu)NaY (98-X)% F4 X% Yb, 2% EriNaDy F4 ;所述核殼結(jié)構(gòu) NaY (98-X) % F4 X% Yb, 2% EriNaDyF4 中 X 的值為 O 60 ; 步驟四中所述的NH4F和NaOH的無水甲醇溶液中NH4F的濃度為O. 01482g/mL, NaOH的濃度為O. 01g/mL ； 步驟四中所述的油酸與十八烯的混合物中油酸與十八烯的體積比為I:4 I; 步驟四中所述的正己烷與無水乙醇的混合液中正己烷與無水乙醇的體積比為I : I。
2.根據(jù)權利要求I所述核殼結(jié)構(gòu)NaY(98-X)% F4 X% Yb, 2% EriNaDyF4的制備方法，其特征在于步驟一中所述的油酸與十八烯的混合物中油酸與十八烯的體積比為3 7。
3.根據(jù)權利要求I所述核殼結(jié)構(gòu)NaY(98-X)% F4 X% Yb, 2% EriNaDyF4的制備方法，其特征在于步驟一中所述的油酸與十八烯的混合物中油酸與十八烯的體積比為2 3。
4.根據(jù)權利要求I所述核殼結(jié)構(gòu)NaY(98-X)% F4 X% Yb, 2% EriNaDyF4的制備方法，其特征在于步驟一中所述的油酸與十八烯的混合物中油酸與十八烯的體積比為I : 4。
5.根據(jù)權利要求I所述核殼結(jié)構(gòu)NaY(98-X)% F4 X% Yb, 2% EriNaDyF4的制備方法，其特征在于步驟一中所述的油酸與十八烯的混合物中油酸與十八烯的體積比為I : I。
6.根據(jù)權利要求I所述核殼結(jié)構(gòu)NaY(98-X)% F4 X% Yb, 2% EriNaDyF4的制備方法，其特征在于步驟四中所述的油酸與十八烯的混合物中油酸與十八烯的體積比為3 7。
7.根據(jù)權利要求I所述核殼結(jié)構(gòu)NaY(98-X)% F4 X% Yb, 2% EriNaDyF4的制備方法，其特征在于步驟四中所述的油酸與十八烯的混合物中油酸與十八烯的體積比為2 3。
8.根據(jù)權利要求I所述核殼結(jié)構(gòu)NaY(98-X)% F4 X% Yb, 2% EriNaDyF4的制備方法，其特征在于步驟四中所述的油酸與十八烯的混合物中油酸與十八烯的體積比為I : 4。
9.根據(jù)權利要求I所述核殼結(jié)構(gòu)NaY(98-X)% F4 X% Yb，2% Er_aDyF4的制備方法，其特征在于步驟四中所述所述核殼結(jié)構(gòu)NaY(98-X) %F4 X% Yb, 2% EriNaDyF4中X的值為40。
10.根據(jù)權利要求I所述核殼結(jié)構(gòu)NaY(98-X)% F4 X% Yb，2% Er觀aDyF4的制備方法，其特征在于步驟四中所述所述核殼結(jié)構(gòu)NaY (98-X) % F4 X% Yb，2% Er_aDyF4中X的值為20。
全文摘要
核殼結(jié)構(gòu)NaY(98-X)％F4∶X％Yb，2％Er@NaDyF4的制備方法，它涉及一種上轉(zhuǎn)換反光材料的制備方法。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的磁性熒光材料發(fā)光中心容易受高能基團的影響，從而降低了上轉(zhuǎn)換發(fā)光效率和發(fā)光強度的技術問題。本方法如下將DyCl3·6H2O加入到油酸與十八烯的混合物中，升溫到160℃，形成均一的淺黃色溶液，降溫，加正己烷溶液，攪拌，再升溫，保溫，降溫，加入NH4F和NaOH的無水甲醇溶液，靜置，在氬氣氛圍加熱并保溫，再加熱并保溫，冷卻，洗滌，離心，即得。核殼結(jié)構(gòu)NaY78％F4∶20％Yb，2％Er(@NaDyF4為六方相結(jié)構(gòu)，發(fā)光中心不受高能基團的影響，提高了上轉(zhuǎn)換發(fā)光效率，從而使發(fā)光強度大大提高。
文檔編號C09K11/02GK102925157SQ201210490640
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月27日 優(yōu)先權日2012年11月27日
發(fā)明者高智勇, 程倩, 王善榮, 劉輝, 吳迪, 蔡偉 申請人:哈爾濱工業(yè)大學