[发明专利]一维氟化物核壳结构发光材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以Ag纳米线为核，中间为SiO₂层，外层为RF₃:Ln³+(R=Y，Gd，Ln=Eu,Tb,Er/Yb)的一维氟化物核壳结构的制备方法，属于稀土核壳发光材料制备技术领域。

背景技术

纳米银具有表面等离子共振特性，并且能够有效地吸收光能量进行局部加热，导致蛋白质变性，并致细胞死亡，从而达到生物治疗的目的。因此，纳米银在生物成像，生物诊断治疗等方面有着巨大的应用前景。同时，纳米银还具有增强荧光的性质。在众多的发光纳米物质中，稀土离子掺杂纳米发光材料相对于传统的有机染料和量子点有很多的优势。稀土氟化物毒性较低、能级寿命长、化学稳定性较高，使其成为发光材料优良的基质材料。因此将贵金属银和稀土氟化物进行复合，将会对疾病诊断和生物成像方面提供一个新的平台，在生物医学领域将具有很广阔的应用前景。

目前，已有一些关于贵金属银与发光材料复合结构的报道。Mathieu L等人在J.Phys.Chem.C.，2011,115:2974-2981上报道了以Ag纳米粒子为核，以两层SiO₂为缓冲层，外面包覆异硫氰酸荧光素，讨论了Ag纳米粒子对有机发光物质的荧光影响。Fan Zhang等人在J.Am.Chem.Soc.,2010,132:2850-2851上报道了以Ag纳米球为核，以不同厚度的SiO₂为缓冲层，包覆上一层Y₂O₃：Er发光材料。通过改变SiO₂的厚度，来调节核壳结构的荧光增强或减弱。Ray Gunawidjaja等人在Powder Technology,2011,210:157-166上报导了一种以Ag球和三角形Ag为核，以SiO₂为缓冲层，外面包覆Eu:Lu₂O₃的核壳结构发光材料，研究了其发光性能。Wei Feng等人在Chem.Commun.,2009,4393-4395报道了NaYF₄：Yb，Er和Ag纳米线的复合薄膜的制备，结果发现Ag纳米线可以增强NaYF₄：Yb，Er的上转换发光。但是目前还未有以银纳米线为核，稀土氟化物发光材料为壳的一维核壳结构氟化物发光材料的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种以Ag纳米线为核，以SiO₂为缓冲层，外层包覆氟化物发光材料的核壳结构及其制备方法。

本发明的一维氟化物核壳结构发光材料的表达式为：

AgSiO₂RF₃:Ln³⁺(R=Y，Gd，Ln=Eu,Tb,Er/Yb)

本发明所用的原料为：稀土原料为纯度为99.99%的Y₂O₃、Gd₂O₃、Eu₂O₃、Tb₄O₇、Er₂O₃、Yb₂O₃，溶剂为水，HNO₃用来溶解氧化物。氟源为分析纯的NH₄F；分析纯的正硅酸乙酯（TEOS），异丙醇和氨水；Ag单质的制备原料选用99.8%的AgNO₃，99.7%的乙二醇，98.0%的FeCl₃.6H₂O，分子量为90000的聚乙烯吡咯烷酮。

本发明所提供的制备一维核壳结构发光材料的方法是首先用多元醇方法制备出银纳米线，再在Ag纳米线上包覆上SiO₂层得到AgSiO₂粉末，将其分散到稀土离子混合溶液中，最后加入NH₄F，在75℃的水浴下加热搅拌得到产物。

制备一维核壳结构发光材料的方法包括如下步骤：

（1）制备Ag纳米线溶胶