[发明专利]异质核壳结构CaF2:20Yb，2Ho@NaXF4纳米晶的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及异质核壳结构CaF₂:20Yb,2Ho@NaXF₄纳米晶的制备方法。

背景技术

纳米粒子的发光效率通常情况下小于相应块体材料，这是由于纳米颗粒具有大的表面与体积之比而存在大量的表面淬灭。另外纳米颗粒表面存在具有高能量振动模式的配体如OH或NH₂基团组也是导致上转换荧光纳米材料淬火的原因。稀土掺杂的上转换材料中，如果基质晶格中掺杂剂的浓度较高，如高掺Yb³⁺，通过相邻的掺杂离子能量传递将中心粒子的能量传递到表面，进一步降低了上转换的效率。因此，现在人们公认采用合适的外壳材料能大幅减小纳米材料的能量损失。

如果激发能量主要通过相邻的掺杂离子转移到纳米粒子表面的外壳材料，最简单的策略是选择包覆惰性壳层。具有微小晶格失配的核壳材料之间结构已被深入研究，最近，稀土氟化物材料核壳结构纳米晶的合成过程也被开发。在稀土掺杂氟化物纳米粒子表面生长惰性壳层材料已被很多研究者报道，例如：LaF₃、NaYF₄、KYF₄和NaGdF₄。2007年六方NaYF₄:Yb³⁺,Er³⁺/立方NaYF₄纳米晶具有极好的外部壳层并极大地增强上转换荧光效率

从2008年开始，不同研究组已经开始研究包覆活性壳层材料对内核激活离子进行敏化。Capobianco等人通过在NaGdF₄:Yb³⁺,Er³⁺纳米晶表面包覆Yb³⁺掺杂的NaGdF₄有效地增强的纳米晶的效率。也有在内核掺杂Tm³⁺离子，而在壳层掺杂Er³⁺离子进行多色荧光调节，也同样取得了让人欣喜的结果。但目前上转换纳米晶效率和尺寸的最优化仍未到达作为生物探针的要求。纳米晶显示极好的生物适宜性，但往往效率偏低，而核壳结构虽然在一定程度上提高了效率，但颗粒的尺寸又会增加。因此开发具有小尺寸和高效率荧光的上转换纳米材料仍然是一个艰巨的任务。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有生物标识纳米晶体发光强度较弱、穿透性差、寿命短的问题，而提供了异质核壳结构CaF₂:20Yb,2Ho@NaXF₄纳米晶的制备方法。

本发明的异质核壳结构CaF₂:20Yb,2Ho@NaXF₄纳米晶的制备方法，是按照以下步骤进行的：

一、称取NaOH溶解在去离子水中，再加入无水乙醇，搅拌均匀，再加入油酸，搅拌20min，得溶液，其中，NaOH与去离子水的质量体积比为1g:6～10mL，NaOH与无水乙醇的质量体积比为1g:6～10mL，NaOH与油酸的质量体积比为1g:15～25mL；

二、在磁力搅拌下向步骤一得到的溶液中加入原料液，在转速为3000r/min条件下搅拌5min，得混合体系；其中，原料液按摩尔百分含量是由78mol%的CaCl₂、20mol%的Yb和2mol%的Ho组成的，所述的原料液与步骤一的溶液的体积比为2：30～40；

三、向步骤二得到的混合体系中加入NaF水溶液，搅拌10～30min，得混液；其中，NaF水溶液与步骤二得到的混合体系的体积比为4～6：1；

四、将步骤三得到的混液加入到水热反应釜中，封装，在180℃水热条件下处理24h，得到样品；

五、将步骤四得到的样品冷却至室温，然后离心分离，收集固相物，加入无水乙醇超声处理10～20min，重复离心分离、加入无水乙醇超声处理操作3次后，收集固相物，分散到环己烷中，固相物与环己烷的摩尔体积比为1mmol：4～10mL，得CaF₂；