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《陕西师范大学》 2018年
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水溶性NaYF_4:Yb~(3+)/Er~(3+)@NaGdF_4颗粒的合成与光谱及生物成像应用研究

孟佳佳  
【摘要】:稀土掺杂上转换发光材料具有荧光寿命长、背景荧光弱、结晶度高、低毒性等诸多优点而被广泛应用于照明显示系统、光学农业、太阳能电池光谱转换材料、生物光动力学治疗以及磁共振成像等众多领域。由于声子能量较低、化学稳定性好,NaYF4通常被用作基质材料。但随着稀土颗粒表体比增大,颗粒表面缺陷增多,将导致荧光无辐射弛豫增加,荧光发射效率减小;此外,利用热分解和溶剂热法初步制备的稀土掺杂上转换材料没有水溶性,在实际应用之前需对其进行表面改性处理。因此,在提高稀土掺杂上转换材料荧光发射效率的同时满足其水溶性,显得尤为重要。本论文中利用水热法制备了 NaYF4:Yb3+/Er3+@NaGdF4晶体颗粒,并探讨了其核壳结构的生长机理;研究壳层的厚度和生长时间对NaYF4:Yb3+/Er3+@NaGdF4荧光发射谱的影响;并进一步对合成的核壳结构样品进行水溶性测试和生物成像实验探究。具体工作包含以下几个方面:1、水溶性NaYF4:Yb3+/Er3+@NaGdF4晶体制备方法研究:利用水热法首次合成集水溶性、顺磁性及上转换荧光发射为一体的六方相晶体核壳结构颗粒。通过对不同反应时间段样品取样测试,结合TEM、XRD等表征测试,揭示了其核壳结构的类外延生长机理。2、单颗粒荧光发射光谱研究:保持其他实验条件不变,通过改变生成壳层前驱物的摩尔量调控壳层厚度,研究壳层厚度对单颗粒纳米晶体荧光发射谱的影响;和壳层的生长时间对该核壳结构晶体颗粒荧光发射谱的影响。3、生物成像应用研究:将合成的样品分散至类细胞生长液中,并进行了水溶性测试;在体外T1加权MR成像实验中以水作为空白对照组,讨论了该样品应用于磁共振成像技术的重要意义;将具有水溶性的晶体颗粒注射小鼠体内研究其上转换荧光成像。
【学位授予单位】:陕西师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TQ422;TP391.41

【参考文献】
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【二级参考文献】
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