NaYF4：Yb,Er的合成及其在Fe3+和Al3+檢測中的應用.pdf

1、由于氟化物具有非常低的聲子能量和高化學穩(wěn)定性，是上轉換發(fā)光材料理想的基質材料，尤其是Yb3+/Er3+或Yb3+/Tm3+摻雜的NaYF4為最有效的上轉換發(fā)光材料之一。稀土摻雜的上轉換發(fā)光材料可以將近紅外的激發(fā)轉化為紫外或者可見的發(fā)射。上轉換發(fā)光材料具有很多優(yōu)勢，如大的反斯托克斯位移、優(yōu)越的光穩(wěn)定性、高穿透深度和沒有來自生物樣品的背景熒光等，因此該類材料是應用于體內檢測的理想材料。而多種金屬離子在環(huán)境以及生物過程中具有至關重要的作用，如

2、三價鐵離子以及鋁離子。因此發(fā)展環(huán)境以及生物樣品中三價鐵離子以及鋁離子的有效檢測方法非常重要。本論文分別采用熱分解法和共沉淀法制備了發(fā)紅光和綠光的NaYF4:Yb,Er上轉換納米粒子（UCNPs）。為了進行離子檢測，對制備的疏水性 UCNPs通過親水化處理得到具有良好水分散性的納米粒子后與兩種離子探針相結合用于Fe3+以及Al3+離子的檢測。
　　首先采用熱分解法制備NaYF4:Yb,Er UCNPs，通過調節(jié)配體的摩爾比以及殼層的

3、包覆得到發(fā)射紅光為主的UCNPs。得到的UCNPs表面由于含有長碳鏈的配體具有疏水性，為了進行離子檢測，利用鹽酸洗去表面的配體改性后得到具有良好的水分散性、帶有正電荷的UCNPs。帶正電荷的UCNPs可以通過靜電作用吸附探針3,3’,5,5’-四甲基聯(lián)苯胺（TMB），形成TMB-UCNPs復合探針。將其應用于Fe3+的檢測，結果表明在0-40μM濃度范圍內，TMB-UCNPs熒光強度與Fe3+濃度幾乎成線性關系，檢測限為0.22μM。同

4、時，該復合探針對于Fe3+檢測具有良好的選擇性，其它可能共存的離子對Fe3+離子檢測幾乎沒有影響。采用共沉淀法制備的綠色發(fā)光強的親水TMB-UCNPs用于檢測時熒光強度與Fe3+在0-70μM濃度范圍內幾乎成線性關系，檢測限為0.08μM。
　　然后，采用共沉淀法合成了發(fā)射綠光為主的NaYF4:Yb, Er@NaYF4 UCNPs，惰性殼層的包覆很大程度上提高了UCNPs的發(fā)光強度。得到的疏水性UCNPs通過相轉移、SiO2的包覆

5、以及致孔劑的去除等步驟制備出多孔親水性UCNPs@mSiO2，吸附染料羅丹明B衍生物（RBP）后用于Al3+檢測。結果表明UCNPs@mSiO2-RBP的熒光強度與Al3+濃度在0-50μM濃度范圍內幾乎成線性關系，檢測限為0.16μM。檢測過程發(fā)現(xiàn)Cu2+是檢測的干擾離子，而且響應性高于Al3+。因此，將該復合探針應用于Cu2+的檢測，結果表明UCNPs@mSiO2-RBP的熒光強度與Cu2+在0-18μM濃度范圍內幾乎成線性關系，檢