πιο1)6(?203、39.4π^(0.2πιπιο1)ΥΒ203、3.85π^(0.02mmol)Tm2O3，将Gd2O3、Yb2O3和Tm2O3三种稀土氧化物溶解于步骤(I)配制的硝酸溶液中，在80°C加热条件下磁力搅拌至完全溶解，得到澄清的稀土硝酸盐溶液；
[0027](3)、量取油酸5ml加入小烧杯中，再量取16ml乙醇加入小烧杯中，将油酸和乙醇搅拌成均一溶液，然后将251.lmg(6mmol)NaF白色粉末加入到均一溶液中，继续搅拌均匀得到混合溶液；
[0028](4)、将步骤(2)制备的稀土硝酸盐溶液逐滴加入到步骤(3)制备的混合溶液中，边滴加搅拌，常温下磁力搅拌5分钟得到乳白色液体；
[0029](5)、将步骤(4)制备的乳白色液体转移至10mL的聚四氟乙烯高压水热反应釜中，用聚四氟乙烯膜封紧瓶口，在150°C下连续加热反应9小时后自然冷却至室温；
[0030](6)聚四氟乙烯高压水热反应釜自然冷却至室温之后，在聚四氟乙烯高压水热反应釜的平底部有白色固体沉淀，将反应后的溶液转移到离心管中，用离心机以6000rpm/min的转速在室温下离心分离5分钟，将离心管的上层液体取出，加入6ml乙醇清洗三次，得到纯净的白色固体产物；
[0031](7)将步骤(6)得到的白色固体产物在40 0C下真空干燥6小时，得到尺寸小于100纳米的NaGdF4:Yb3+/Tm3+，其透射电镜图片和电子扫描电镜图片分别如图1和图2所示，其晶型结构为六方晶系(如图3所示)，980nm激发其上转换荧光为掺杂Tm3+的特征发射峰(如图4所示)。
[0032]实施例2:
[0033]本实施例采用正常的化学计量比NaF:Ln3+为4:1，制备工艺包括下列步骤:
[0034](I)量取1mL浓硝酸加入到10mL容量瓶中，定容，摇匀，配制得到体积百分比为10%的硝酸溶液；
[0035]( 2 )准确称量一定量的的稀土氧化物，其中Gd2O314 1.4 14mg、0.78mmo I，Yb20339.4mg、0.2mmoI，T1112O33.85mg、0.02mmoI，将这三种稀土氧化物溶解于步骤(I)的硝酸溶液中，80°C加热下磁力搅拌至氧化物完全溶解，溶液变澄清为止，得到稀土硝酸盐溶液；
[0036](3)量取油酸5ml，用热水将其溶解后加入烧杯中，再量取16mL的乙醇加入烧杯中，将二者搅拌成均一溶液，继续将称量好的NaF(167.4mg，4mmol)白色粉末加入到溶液中，继续搅拌均匀得到混合溶液；
[0037](4)将步骤(2)制备的稀土硝酸盐溶液逐滴的加入到步骤(3)制备的混合溶液中，边滴加搅拌，常温下磁力搅拌5分钟左右得到乳白色液体；
[0038](5)将步骤(4)制备的乳白色液体转移到10mL的聚四氟乙烯高压水热反应釜中，用聚四氟乙烯膜封紧烧杯口，在150°C下连续加热反应9小时后自然冷却至室温；
[0039](6)聚四氟乙烯高压水热反应釜自然冷却至室温之后，在聚四氟乙烯膜平底部有白色固体沉淀，将反应后的溶液转移到离心管中，用离心机6000rpm/min室温下离心分离5分钟后将离心管的上层液体倒出，加入适量乙醇清洗，共清洗三次，得到纯净的白色固体产物；
[0040](7)将步骤(6)得到的白色固体产物，在40°C下真空干燥6小时，得到白色固体粉末。
[0041 ] 本实施例通过XRD(附图5)和SEM图片(附图6)分析，没有制备出GdF3: Yb3+/Tm3+，即采用正常的化学计量系数进行反应，不能制备出纳米NaGdF4:Yb3+/Tm3+。
[0042]实施例3:
[0043]本实施例采用正常的化学计量比NaF= Ln3+为4:1，提高反应温度至200°C，其他工艺与实施例2相同，制备得到的样品X射线衍射图谱如图5所示，从图5可以看出样品与实施例2得到的样品晶型一致，为GdF3:Yb3+/Tm3+，即采用正常的化学计量系数进行反应，升高温度也不能制备出纳米NaGdF4: Yb3VTm3+。
[0044]实施例4:
[0045]本实施例采用正常的化学计量比NaF= Ln3+为4:1，改变硝酸的体积比为30%其余工艺与实施例2相同，反应结束后没有得到固体样品，由此证明，采用正常的化学计量系数进行反应，提高溶液的酸度，提高稀土氧化物在其中的溶解性能，经过该反应不能制备出六方NaGdF4:Yb3+/Tm3+。
[0046]实施例5:
[0047]本实施例增大化学计量比NaF:Ln3+为12:1，其余工艺与实施例2相同，得到的样品透射电镜图片如图7所示，从图中可以看出制备的样品形态分布多样，还含有其他未知的杂质晶体相，没有得到球形的NaGdF4: Yb3VTm3+。
【主权项】
1.一种红外激发上转换纳米材料NaGdF4: Yb3+/Tm3+的低温合成方法，其特征在于具体包括下列步骤: (1)、将1mL浓硝酸加入到10mL容量瓶中，定容，摇匀后得到体积百分比为10%硝酸溶液； (2)、依次称取141.414mgGd203、39.4mgYb203、3.85mgTm203，将Gd2O3、Yb2O3和Tm2O3三种稀土氧化物溶解于步骤(I)配制的硝酸溶液中，在80°C加热条件下磁力搅拌至完全溶解，得到澄清的稀土硝酸盐溶液； (3)、量取油酸5ml加入小烧杯中，再量取16ml乙醇加入小烧杯中，将油酸和乙醇搅拌成均一溶液，然后将251.1mgNaF白色粉末加入到均一溶液中，继续搅拌均匀得到混合溶液； (4)、将步骤(2)制备的稀土硝酸盐溶液逐滴加入到步骤(3)制备的混合溶液中，边滴加搅拌，常温下磁力搅拌5分钟得到乳白色液体； (5)、将步骤(4)制备的乳白色液体转移至10mL的聚四氟乙烯高压水热反应釜中，用聚四氟乙烯膜封紧瓶口，在150°C下连续加热反应9小时后自然冷却至室温； (6)聚四氟乙烯高压水热反应釜自然冷却至室温之后，在聚四氟乙烯高压水热反应釜的平底部有白色固体沉淀，将反应后的溶液转移到离心管中，用离心机以6000rpm/min的转速在室温下离心分离5分钟，将离心管的上层液体取出，加入6ml乙醇清洗三次，得到纯净的白色固体产物； (7)将步骤(6)得到的白色固体产物在40°C下真空干燥6小时，得到尺寸小于100纳米的NaGdF4:Yb3+/Tm3+。
【专利摘要】本发明属于杂化纳米材料的制备领域，涉及一种红外激发上转换纳米材料NaGdF4:Yb3+/Tm3+的低温合成方法，采用较低的反应温度和简单的步骤合成了红外激发的NaGdF4:Yb3+/Tm3+上转换球形纳米材料，其晶型为声子小的六方晶型，尺寸分布均匀，直径小于100nm；其工艺简单，操作方便，反应温度低，成本少，能耗少，合成的材料纯度高，发光效率和强度大，可应用于荧光显示、生物荧光标记和激光器诸多领域。
【IPC分类】B82Y40/00, B82Y20/00, C09K11/85
【公开号】CN105670629
【申请号】CN201610092068
【发明人】焦吉庆, 唐建国, 杨化森, 王瑶, 黄林军, 刘继宪, 王薇, 房晨晨, 劳伦斯·A·巴菲奥
【申请人】青岛大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年2月19日