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上轉(zhuǎn)換納米粒子-水溶性稀土氟化物的發(fā)光性質(zhì)研究

時間:2022-02-14 09:15:54       瀏覽:781
稀土上轉(zhuǎn)換納米粒子具有光穩(wěn)定性好、以近紅外激光作為激發(fā)源等諸多優(yōu)點,但是,稀土上轉(zhuǎn)換納米材料應用于生物醫(yī)學領(lǐng)域,其上轉(zhuǎn)換發(fā)光效率仍有待增強,水溶性與生物相容性也需要提高。以稀土氟化物為研究對象,對提高水溶性氟化物納米晶上轉(zhuǎn)換效率進行研究。

先制備PEG-4000包覆的NaYbF4:Tm3+水溶性納米粒子。納米粒子為白色粉末,加入水后可以形成澄清的溶液。未修飾時,將納米粒子放入環(huán)己烷和去離子水的混合溶液中,溶液分層,用980nm激光照射時上層環(huán)已烷溶液發(fā)光,下層水中觀察不到上轉(zhuǎn)換發(fā)光,表明修飾前的納米粒子可以很好的分散在有機溶液(環(huán)已烷)中。修飾PEG-4000后,將納米粒子放入環(huán)已烷和去離子水的混合溶液中,用980nm激光照射時,下層水溶液發(fā)光,上層環(huán)已烷中觀察不到上轉(zhuǎn)換發(fā)光。表明修飾PEG 4000后,PEG-4000 分子鏈的作用使得納米粒子具有親水性,可以分散在水中形成均勻溶液。

為了進一步分析PEG-4000包覆的效果,我們采用壓片法測試了NaYF4:Yb3+/Er3+的傅里葉紅外光譜,如上圖所示:在3445cm,2919cm, 2851cm附 近有較強的峰,分別對應PEG-4000中O-H鍵及C-H鍵的特征吸收從而證明在樣品表面包覆上了PEG-4000。將修飾的納米粒子置于水溶液中,將水溶液放于石英比色皿中,對氟化物納米晶水溶性修飾和液相中的熒光性質(zhì)



在用溶劑熱方法制備.上轉(zhuǎn)換納米粒子的過程中,納米粒子在油酸(OA)環(huán)境中生長,因此制備的納米粒子表面為疏水的有機基團(油酸),導致合成的納米粒子不能溶解在水溶液中,在應用于生物醫(yī)學時,不能順利進入生物組織內(nèi),也容易在細胞膜表面沉積影響其在生物細胞中正常發(fā)揮作用。為了使稀土發(fā)光納米粒子達到生物應用的目的,必須對納米粒子表面采用水溶性配體進行修飾。采用兩種方法(一步合成法與兩步合成法),以聚乙二醇(PEG)和聚乳酸聚乙二醇為水溶性配體,對稀土上轉(zhuǎn)換納米晶進行了修飾,得到可良好分散于水中的稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料。

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