一种核壳壳结构的纳米晶体的制备方法

一种核壳壳结构的纳米晶体的制备方法
【专利摘要】一种核壳壳结构的纳米晶体的制备方法，涉及一种纳米晶体的制备方法。本发明是要解决目前的制备方法合成出的晶体无法同时解决硅基太阳能电池的两种主要损耗的技术问题。本发明的制备方法如下：一、制备核结构的NaYF4:Er3+纳米晶体；二、制备第一层核壳结构的NaYF4:Er3+@NaYF4:Yb3+，Tb3+纳米晶体；三、制备核壳壳结构的NaYF4:Er3+@NaYF4:Yb3+，Tb3+@NaYF4纳米晶体。本发明的制备方法可应用于太阳能电池领域中。
【专利说明】一种核壳壳结构的纳米晶体的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种纳米晶体的制备方法。
【背景技术】
[0002]太阳能由于其储备丰富、无污染、可再生等特性，成为了一种理想的清洁能源。太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。据报道称，目前每年的太阳能使用量只相当于太阳传递到地球表面总能量的万分之一。尽管现在全球正在大力发展太阳能应用，但目前每年太阳能的使用量仅占全球总消耗能量的1%，而传统的燃料则占90%的比重。相比于众多种类的太阳能电池，目前在市场上应用的还是以硅基太阳能电池为主。太阳发射光谱与硅基材料吸收光谱的失配是限制硅基太阳能光伏电池效率的瓶颈。理论计算表明单结晶体硅太阳能电池理想条件下的最高效率为30% (Shockley-Queisser极限)；大约有70%的太阳能量由于光谱的失配而不能被有效的利用。市场上的常见的单晶硅电池效率为15%~20%;企业目前现往往通过提高工艺水平和降低生产成来降低娃基光伏电池的成本。娃基太阳电池的主要损耗有两种:(1)高能太阳光子产生热载流子的弛豫损耗。据估计大约有149W/m2太阳能量因此种方式而被损耗掉；(2)低于硅带隙能量的太阳光子则会直接透过硅基材料而不被吸收；大约有164W/m2太阳能量由于直接透射而被损耗掉。通过量子剪裁效应可以将一个高能量的光子转换成多个低能量的光子，进而解决由于光子产生热载流子的弛豫损耗；而上转换可以将低于硅带隙能量的太阳光子转化到硅带隙的能量范围内，从而提高太阳能转化效率。
[0003]由于稀土掺杂的无机材料的离子内壳层的4f — 4f电子跃迁受其外面5s和5p满壳层的屏蔽作用，使其荧光发射非常尖锐，同时也具有较长的寿命。这一特性决定了稀土材料可以作为光谱转换材料，应用在太阳能领域。1999年，荷兰科学家A.Meijerink课题组在《科学》上发表论文，在LiGdF4 = Eu3+材料中通过能量转移方式对一个VUV光子进行量子剪裁实现了两个可见光子的发射`。随后该课题组2005年在《物理学评论B》上发表开创性论文，成功在YP04:Tb3+/Yb3+材料中实现了对波长为489纳米的光子进行了量子剪裁实现了两个波长为980nm光子的发射；2010年荷兰J.Wild等科学家和德国S.Fischer等科学家分别利用NaYF4:Er3+/Yb3+和NaYF4 = Er3+上转换微晶增加非晶硅和晶体硅太阳能电池的红外效应，提高了其转换效率。
[0004]虽然已经有一些关于稀土材料在太阳能电池方面应用的报道，但是报道的内容主要集中在体材料上，材料尺寸大，不均匀，不稳定，无法真正意义做到涂装在太阳能电池表面。所以在纳米量级，合成大小相等、尺寸均一的纳米材料显得尤为重要。而且，更没有可以将量子剪裁和上转换两种机理同时作用于同一纳米粒子体系的方法，所以无法同时解决硅基太阳能电池的两种主要损耗。

【发明内容】

[0005]本发明是要解决目前的制备方法合成出的晶体还无法同时解决硅基太阳能电池的两种主要损耗的技术问题，从而提供一种核壳壳结构的纳米晶体的制备方法。
[0006]本发明的一种核壳壳结构的纳米晶体的制备方法按以下步骤进行:
[0007]一、制备核结构的NaYF4 = Er3+纳米晶体:
[0008]1)将ErCl3和YCl3在温室的条件下溶解于油酸和十八烯的混合液中，在转速为600r/min~800r/min的条件下加热至130°C~170°C，并在温度为130°C~170°C的条件下保温30min~60min，然后自然冷却至室温得到反应液I ;步骤一 I)所述的ErCl3和YCl3的总摩尔量与油酸的体积比为lmmol: (3mL~IOmL);步骤一 I)所述的ErCl3和YCl3的总摩尔量与十八烯的体积比为lmmol: (12mL~20mL);步骤一 I)所述的油酸与十八烯的体积比为1: (2~4);步骤一 I)所述的ErClJP YCl3的摩尔比为1: (2.3~19);
[0009]2)将NaOH和NH4F溶解于容器中的甲醇里并混合均匀，得到原料液I ;在氮气的保护下，将原料液I加入到步骤一 I)得到的反应液I中，在室温下以600r/min~800r/min的转速搅拌30min~60min,在转速为600r/min~800r/min的条件下从室温升温至300°C~350°C，并在转速为600r/min~800r/min和温度为300°C~350°C的条件下保温0.8h~1.2h，自然冷却至室温得到反应混合液I ;步骤一 2)所述的NaOH与NH4F的摩尔比为1: (I~3);步骤一2)所述的NaOH的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol: (ImL~4mL);步骤一 2)所述的NH4F的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol: (2mL~IOmL);步骤一 2)所述的原料液I与反应液I的体积比为1: (2~7);
[0010]3)将步骤一 2)得到的反应混合液I放入离心管中进行超声震荡离心洗涤3~5次，洗涤后得到的干净的固相物I分散到环己烷中，得到核结构的NaYF4 = Er3+纳米晶体；步骤一 3)所述的超声震荡离心洗涤具体操作如下:向离心管中加入无水乙醇，超声震荡离心管IOmin~20min,并以8000r/min~10000r/min的转速离心洗漆IOmin~15min,收集固相物质，其中所述的加入的无水乙醇与反应混合液I的体积比为1: (I~1.5);步骤一 3)中所述的干净的固相物I的摩尔量与环己烷的体积比为lmmol: (4mL~IOmL)；
[0011]二、制备第一层核壳结构的NaYF4:Er3+_aYF4:Yb3+，Tb3+纳米晶体:
[0012]I)将YC13、YbCl3和TbCl3在温室的条件下溶解于油酸和十八烯的混合液中，在转速为600r/min~800r/min的条件下加热至130°C~170°C，并在温度为130°C~170°C的条件下保温30min~60min，然后自然冷却至室温得到反应液2 ;将步骤一 3)得到的核结构的NaYF4: Er3+纳米晶体加入到反应液2中，在转速为600r/min~800r/min和室温的条件下搅拌20min~40min,然后将温度从室温升温至100°C,并在转速为600r/min~800r/min和温度为100°C的条件下搅拌IOmin~20min，得到反应液3 ;步骤二 I)所述的YCl3、YbCl3和TbCl3总的摩尔量与油酸的体积比为lmmol: (3mL~IOmL);步骤二 I)所述的YCl3' YbCl3和TbCl3总的摩尔量与十八烯的体积比为lmmol: (12mL~20mL);步骤二 I)所述的油酸与十八烯的体积比为1: (2~4);步骤二 I)所述的TbCl3与YbCl3的摩尔比为1: (9~98);步骤二 I)所述的TbCl3与YCl3的摩尔比为1: (I~90);步骤二 I)所述的YbCl3与YCl3的摩尔比为1: (0.01~10);步骤二 I)所述的步骤一 3)得到的核结构的NaYF4 = Er3+纳米晶体与反应液2的体积比为1: (1.5~3);
[0013]2)将NaOH和NH4F溶解于容器中的甲醇里并混合均匀，得到原料液2 ;在氮气的保护下，将原料液2加入到步骤二 I)得到的反应液3中，在室温下以600r/min~800r/min的转速搅拌30min~60min,在转速为600r/min~800r/min的条件下从室温升温至300°C~350°C，并在转速为600r/min~800r/min和温度为300°C~350°C的条件下保温 0.8h~1.2h，自然冷却至室温得到反应混合液2 ;步骤二 2)所述的NaOH与NH4F的摩尔比为1: (I~3);步骤二 2)所述的NaOH的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol: (ImL~4mL); 步骤二 2)所述的NH4F的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol: (2mL~IOmL);步骤二 2)所述的原料液2与反应液3的体积比为1: (2~7);
[0014]3)将步骤二 2)得到的反应混合液2放入离心管中进行超声震荡离心洗涤3~ 5次，洗涤后得到的干净的固相物2分散到环己烷中，得到第一层核壳结构的NaYF4:Er3+@ NaYF4: Yb3+，Tb3+纳米晶体；步骤二 3)所述的超声震荡离心洗涤具体操作如下:向离心管中加入无水乙醇，超声震荡离心管IOmin~20min,并以8000r/min~10000r/min的转速离心洗漆IOmin~15min,收集固相物质2,其中所述的加入的无水乙醇与反应混合液2的体积比为1: (I~1.5);步骤二 3)中所述的干净的固相物2的摩尔量与环己烷的体积比为 lmmol: (4mL ~10mT,)；
[0015]三、制备核壳壳结构的NaYF4:Er3+觀aYF4: Yb3+，Tb3+觀aYF4纳米晶体:
[0016]I)将YCl3在温室的条件下溶解于油酸和十八烯的混合液中，在转速为600r/ min~800r/min的条件下加热至130°C~170°C,并在温度为130°C~170°C的条件下保温 30min~60min，然后自然冷却至室温得到反应液4 ;将步骤二 3)得到的第一层核壳结构的 NaYF4:Er3+iNaYF4:Yb3+, Tb3+纳米晶体加入到反应液4中并在转速为600r/min~800r/min 和室温的条件下搅拌20min~40min，然后将温度从室温升温至100°C并在转速为600r/ min~800r/min的条件下搅拌IOmin~20min,得到反应液5 ;步骤三I)所述的YCl3的摩尔量与油酸的体积比为lmmol: (3mL~IOmL);步骤三I)所述的YCl3的摩尔量与十八烯的体积比为lmmol: (12mL~20mL);步骤三I)所述的油酸与十八烯的体积比为1: (2~4); 步骤三I)所述的步骤二 3)得到的核结构的第一层核壳结构的NaYF4:Er3+_aYF4:Yb3+，Tb3+ 纳米晶体与反应液4的体积比为1: (1.5~3)；
[0017]2)将NaOH和NH4F溶解于容器中的甲醇里并混合均匀，得到原料液3 ;在氮气的保护下，将原料液3加入到步骤三I)得到的反应液5中，在室温下以600r/min~800r/ min的转速搅拌30min~60min,在转速为600r/min~800r/min的条件下从室温升温至 300°C~350°C，并在转速为600r/min~800r/min和温度为300°C~350°C的条件下保温
0.8h~1.2h，自然冷却至室温得到反应混合液3 ;步骤三2)所述的NaOH与NH4F的摩尔比为1: (I~3);步骤三2)所述的NaOH的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol: (ImL~4mL); 步骤三2)所述的NH4F的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol: (2mL~IOmL);步骤三2)所述的原料液3与反应液5的体积比为1: (2~7);
[0018]3)将步骤三2)得`到的反应混合液3放入离心管中进行超声震荡离心洗涤3~ 5次，洗涤后得到的干净的固相物3分散到环己烷中，得到核壳壳结构的NaYF4:Er3+@ NaYF4: Yb3+，Tb3+觀aYF4纳米晶体；步骤三3)所述的超声震荡离心洗涤具体操作如下:向离心管中加入无水乙醇，超声震荡离心管IOmin~20min,并以8000r/min~10000r/min的转速离心洗漆IOmin~15min,收集固相物质3,其中所述的加入的无水乙醇与反应混合液
3的体积比为1: (I~1.5);步骤三3)中所述的干净的固相物3的摩尔量与环己烷的体积比为 lmmol: (4mL ~IOmL)。
[0019]本发明的优点:[0020]本发明的制备方法通过核壳壳结构的包覆，减少了表面的缺陷以及降低了比表面积，并且将上转换和量子剪裁两种机理共同应用到一个体系NaYF4:Er3+_aYF4:Yb3+，Tb3+iNaYF4中，可以同时解决硅基太阳能电池的两种主要损耗，从而提高了硅基太阳能电池的转化效率。
【专利附图】

【附图说明】
[0021]图1为试验一中步骤一 3)得到的核结构的NaYF4 = Er3+纳米晶体的透射电镜照片；
[0022]图2为试验一中步骤二 3)得到的得到第一层核壳结构的NaYF4:Er3+_aYF4:Yb3+，Tb3+纳米晶体的透射电镜照片；
[0023]图3为试验一中步骤三3)得到的核壳壳结构的NaYF4:Er3+_aYF4:Yb3+，Tb3+觀aYF4纳米晶体的透射电镜照片；
[0024]图4为试验二制备的NaYF4:Er3+iNaYF4: Yb3+，Tb3+iNaYF4纳米晶体的发射光谱图；
[0025]图5为试验一制备的NaYF4:Er3+iNaYF4: Yb3+，Tb3+iNaYF4纳米晶体的发射光谱图；
[0026]图6为试验六制备的NaYF4:Er3+iNaYF4: Yb3+，Tb3+iNaYF4纳米晶体的衰减曲线；
[0027]图7为试验六 制备的NaYF4:Er3+ONaYF4: Yb3+，Tb3+ONaYF4纳米晶体的发射光谱图。
【具体实施方式】
[0028]【具体实施方式】一:本实施方式中一种核壳壳结构的纳米晶体的制备方法是按以下步骤进行的:
[0029]一、制备核结构的NaYF4 = Er3+纳米晶体:
[0030]I)将ErCl3和YCl3在温室的条件下溶解于油酸和十八烯的混合液中，在转速为600r/min~800r/min的条件下加热至130°C~170°C，并在温度为130°C~170°C的条件下保温30min~60min，然后自然冷却至室温得到反应液I ;步骤一 I)所述的ErCl3和YCl3的总摩尔量与油酸的体积比为lmmol: (3mL~IOmL);步骤一 I)所述的ErCl3和YCl3的总摩尔量与十八烯的体积比为lmmol: (12mL~20mL);步骤一 I)所述的油酸与十八烯的体积比为1: (2~4);步骤一 I)所述的ErClJP YCl3的摩尔比为1: (2.3~19);
[0031]2)将NaOH和NH4F溶解于容器中的甲醇里并混合均匀，得到原料液I ;在氮气的保护下，将原料液I加入到步骤一 I)得到的反应液I中，在室温下以600r/min~800r/min的转速搅拌30min~60min,在转速为600r/min~800r/min的条件下从室温升温至300°C~350°C，并在转速为600r/min~800r/min和温度为300°C~350°C的条件下保温0.8h~1.2h，自然冷却至室温得到反应混合液I ;步骤一 2)所述的NaOH与NH4F的摩尔比为1: (I~3);步骤一2)所述的NaOH的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol: (ImL~4mL);步骤一 2)所述的NH4F的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol: (2mL~IOmL);步骤一 2)所述的原料液I与反应液I的体积比为1: (2~7);
[0032]3)将步骤一 2)得到的反应混合液I放入离心管中进行超声震荡离心洗涤3~5次，洗涤后得到的干净的固相物I分散到环己烷中，得到核结构的NaYF4 = Er3+纳米晶体；步骤一 3)所述的超声震荡离心洗涤具体操作如下:向离心管中加入无水乙醇，超声震荡离心管IOmin~20min,并以8000r/min~10000r/min的转速离心洗漆IOmin~15min,收集固相物质，其中所述的加入的无水乙醇与反应混合液I的体积比为1: (I~1.5);步骤一 3)中所述的干净的固相物I的摩尔量与环己烷的体积比为lmmol: (4mL~IOmL)；
[0033]二、制备第一层核壳结构的NaYF4:Er3+_aYF4:Yb3+，Tb3+纳米晶体:
[0034]I)将YC13、YbCl3和TbCl3在温室的条件下溶解于油酸和十八烯的混合液中，在转速为600r/min~800r/min的条件下加热至130°C~170°C，并在温度为130°C~170°C的条件下保温30min~60min，然后自然冷却至室温得到反应液2 ;将步骤一 3)得到的核结构的 NaYF4: Er3+纳米晶体加入到反应液2中，在转速为600r/min~800r/min和室温的条件下搅拌20min~40min,然后将温度从室温升温至100°C,并在转速为600r/min~800r/min和温度为100°C的条件下搅拌IOmin~20min，得到反应液3 ;步骤二 I)所述的YCl3、YbCl3和 TbCl3总的摩尔量与油酸的体积比为lmmol: (3mL~IOmL);步骤二 I)所述的YCl3' YbCl3 和TbCl3总的摩尔量与十八烯的体积比为lmmol: (12mL~20mL);步骤二 I)所述的油酸与十八烯的体积比为1: (2~4);步骤二 I)所述的TbCl3与YbCl3的摩尔比为1: (9~98); 步骤二 I)所述的TbCl3与YCl3的摩尔比为1: (I~90);步骤二 I)所述的YbCl3与YCl3 的摩尔比为1: (0.01~10);步骤二 I)所述的步骤一 3)得到的核结构的NaYF4 = Er3+纳米晶体与反应液2的体积比为1: (1.5~3);[0035]2)将NaOH和NH4F溶解于容器中的甲醇里并混合均匀，得到原料液2 ;在氮气的保护下，将原料液2加入到步骤二 I)得到的反应液3中，在室温下以600r/min~800r/ min的转速搅拌30min~60min,在转速为600r/min~800r/min的条件下从室温升温至 300°C~350°C，并在转速为600r/min~800r/min和温度为300°C~350°C的条件下保温
0.8h~1.2h，自然冷却至室温得到反应混合液2 ;步骤二 2)所述的NaOH与NH4F的摩尔比为1: (I~3);步骤二 2)所述的NaOH的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol: (ImL~4mL); 步骤二 2)所述的NH4F的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol: (2mL~IOmL);步骤二 2)所述的原料液2与反应液3的体积比为1: (2~7);
[0036]3)将步骤二 2)得到的反应混合液2放入离心管中进行超声震荡离心洗涤3~ 5次，洗涤后得到的干净的固相物2分散到环己烷中，得到第一层核壳结构的NaYF4:Er3+@ NaYF4: Yb3+，Tb3+纳米晶体；步骤二 3)所述的超声震荡离心洗涤具体操作如下:向离心管中加入无水乙醇，超声震荡离心管IOmin~20min,并以8000r/min~10000r/min的转速离心洗漆IOmin~15min,收集固相物质2,其中所述的加入的无水乙醇与反应混合液2的体积比为1: (I~1.5);步骤二 3)中所述的干净的固相物2的摩尔量与环己烷的体积比为 lmmol: (4mL ~IOmL)；
[0037]三、制备核壳壳结构的NaYF4:Er3+觀aYF4: Yb3+，Tb3+觀aYF4纳米晶体:
[0038]I)将YCl3在温室的条件下溶解于油酸和十八烯的混合液中，在转速为600r/ min~800r/min的条件下加热至130°C~170°C,并在温度为130°C~170°C的条件下保温 30min~60min，然后自然冷却至室温得到反应液4 ;将步骤二 3)得到的第一层核壳结构的 NaYF4:Er3+iNaYF4:Yb3+, Tb3+纳米晶体加入到反应液4中并在转速为600r/min~800r/min 和室温的条件下搅拌20min~40min，然后将温度从室温升温至100°C并在转速为600r/ min~800r/min的条件下搅拌IOmin~20min,得到反应液5 ;步骤三I)所述的YCl3的摩尔量与油酸的体积比为lmmol: (3mL~IOmL);步骤三I)所述的YCl3的摩尔量与十八烯的体积比为lmmol: (12mL~20mL);步骤三I)所述的油酸与十八烯的体积比为1: (2~4); 步骤三I)所述的步骤二 3)得到的核结构的第一层核壳结构的NaYF4:Er3+_aYF4:Yb3+，Tb3+纳米晶体与反应液4的体积比为1: (1.5~3)；
[0039]2)将NaOH和NH4F溶解于容器中的甲醇里并混合均匀，得到原料液3 ;在氮气的保护下，将原料液3加入到步骤三I)得到的反应液5中，在室温下以600r/min~800r/ min的转速搅拌30min~60min,在转速为600r/min~800r/min的条件下从室温升温至 300°C~350°C，并在转速为600r/min~800r/min和温度为300°C~350°C的条件下保温
0.8h~1.2h，自然冷却至室温得到反应混合液3 ;步骤三2)所述的NaOH与NH4F的摩尔比为1: (I~3);步骤三2)所述的NaOH的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol: (ImL~4mL); 步骤三2)所述的NH4F的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol: (2mL~IOmL);步骤三2)所述的原料液3与反应液5的体积比为1: (2~7);
[0040]3)将步骤三2)得到的反应混合液3放入离心管中进行超声震荡离心洗涤3~ 5次，洗涤后得到的干净的固相物3分散到环己烷中，得到核壳壳结构的NaYF4:Er3+@ NaYF4: Yb3+，Tb3+觀aYF4纳米晶体；步骤三3)所述的超声震荡离心洗涤具体操作如下:向离心管中加入无水乙醇，超声震荡离心管IOmin~20min,并以8000r/min~10000r/min的转速离心洗漆IOmin~15min,收集固相物质3,其中所述的加入的无水乙醇与反应混合液 3的体积比为1: (I~1.5);步骤三3)中所述的干净的固相物3的摩尔量与环己烷的体积比为 lmmol: (4mT,~IOmL)。
[0041]本实施方式的优点:
[0042]本实施方式的制备方法通过核壳壳结构的包覆，减少了表面的缺陷以及降低了比表面积，并且将上转换和量子剪裁两种机理共同应用到一个体系NaYF4 = Er3+觀aYF4: Yb3+， Tb3+ONaYF4中，可以同时解决硅基太阳能电池的两种主要损耗，从而提高了硅基太阳能电池的转化效率。
[0043]【具体实施方式】二:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:步骤一 I)中所述的步骤一 I)所述的ErCl3和YCl3的总摩尔量与油酸的体积比为lmmol: (5mL~8mL);步骤一
I)所述的ErCl3和YCl3的总摩尔量与十八烯的体积比为lmmol: (14mL~18mL);步骤一
I)所述的油酸与十八烯的体积比为1: (2~4);步骤一 I)所述的ErCl3和YCl3的摩尔比为1: (5~10)。其它与【具体实施方式】一相同。
[0044]【具体实施方式】三:本实施方式与【具体实施方式】一或二之一不同的是:步骤一 2)所述的NaOH与NH4F的摩尔比为1: (I~3);步骤一 2)所述的NaOH的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol: (2mL~3mL);步骤一 2)所述的NH4F的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol: (4mL~ 8mL);步骤一 2)所述的原料液I与反应液I的体积比为1: (3~6)。其它与【具体实施方式】一或二之一相同。
[0045]【具体实施方式】四:本实施方式与【具体实施方式】一至三之一不同的是:步骤一 3)所述的干净的固相物I的摩尔量与环己烷的体积比为lmmol:(6mL~8mL)。其它与具体实施
方式一至三之一相同。
[0046]【具体实施方式】五:本实施方式与【具体实施方式】一至四之一不同的是:步骤二 I)所述的YCl3、YbCl3和TbCl3总的摩尔量与油酸的体积比为lmmol: (4mL~9mL);步骤二 I)所述的YC13、YbCl3和TbCl3总的摩尔量与十八烯的体积比为lmmol: (14mL~16mL);步骤二
I)所述的油酸与十八烯的体积比为1: (2~4);步骤二 I)所述的TbCl3与YbCl3的摩尔比为1: (30~60);步骤二 I)所述的TbCl3与YCl3的摩尔比为1: (20~60);步骤二 I)所述的YbCl3与YCl3的摩尔比为1: (I~7)。其它与【具体实施方式】一至四之一相同。
[0047]【具体实施方式】六:本实施方式与【具体实施方式】一至五之一不同的是:步骤二 2)所述的NH4F的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol: (4mL~7mL);步骤二 2)所述的原料液2与反应液3的体积比为1: (3~6)。其它与【具体实施方式】一至五之一相同。
[0048]【具体实施方式】七:本实施方式与【具体实施方式】一至六之一不同的是:步骤二 3)所述的干净的固相物2的摩尔量与环己烷的体积比为lmmol:(6mL~8mL)。其它与【具体实施方式】一至六之一相同。
[0049]【具体实施方式】八:本实施方式与【具体实施方式】一至七之一不同的是:步骤三I)所述的YCl3的摩尔量与油酸的体积比为lmmol: (4mL~9mL);步骤三I)所述的YCl3的摩尔量与十八烯的体积比为lmmol: (14mL~16mL);步骤三I)所述的油酸与十八烯的体积比为1: (2~4)。其它与【具体实施方式】一至七之一相同。
[0050]【具体实施方式】九:本实施方式与【具体实施方式】一至八之一不同的是:步骤三2)所述的NH4F的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol: (4mL~8mL);步骤二 2)所述的原料液3与反应液5的体积比为1: (4~6)。其它与【具体实施方式】一至八之一相同。
[0051]具体实施方 式十:本实施方式与【具体实施方式】一至九之一不同的是:步骤三3)所述的干净的固相物3的摩尔量与环己烷的体积比为lmmol:(6mL~8mL)。其它与【具体实施方式】一至九之一相同。
[0052]通过以下试验验证本发明的有益效果:
[0053]试验一:本试验的一种核壳壳结构的纳米晶体的制备方法是按以下方法实现:
[0054]一、制备核结构的NaYF4 = Er3+纳米晶体:
[0055]I)将ErCl3和YCl3在温室的条件下溶解于油酸和十八烯的混合液中，在转速为800r/min的条件下加热至150°C，并在温度为150°C的条件下保温60min，然后自然冷却至室温得到反应液I ;步骤一 I)所述的ErCl3和YCl3的总摩尔量与油酸的体积比为lmmol:6mL ;步骤一 I)所述的ErCl3和YCl3的总摩尔量与十八烯的体积比为lmmol:15mL ；步骤一 I)所述的油酸与十八烯的体积比为1:2.5 ;步骤一 I)所述的ErCl3和YCl3的摩尔比为1:19 ;
[0056]2)将NaOH和NH4F溶解于容器中的甲醇里并混合均匀，得到原料液I ;在氮气的保护下，将原料液I加入到步骤一 I)得到的反应液I中，在室温下以800r/min的转速搅拌30min，在转速为800r/min的条件下从室温升温至300°C，并在转速为800r/min和温度为300°C的条件下保温lh，自然冷却至室温得到反应混合液I ;步骤一 2)所述的NaOH与NH4F的摩尔比为1:1.6 ;步骤一 2)所述的NaOH的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:4mL ;步骤一2)所述的NH4F的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:2.5mL ;步骤一 2)所述的原料液I与反应液I的体积比为1:2.1 ;
[0057]3)将步骤一 2)得到的反应混合液I放入离心管中进行超声震荡离心洗涤3次，洗涤后得到的干净的固相物I分散到环己烷中，得到核结构的NaYF4 = Er3+纳米晶体；步骤一 3)所述的超声震荡离心洗涤具体操作如下:向离心管中加入无水乙醇，超声震荡离心管IOmin,并以10000r/min的转速离心洗漆IOmin,收集固相物质,其中所述的加入的无水乙醇与反应混合液I的体积比为1:1 ;步骤一 3)中所述的干净的固相物I的摩尔量与环己烷的体积比为lmmol:1OmL ；[0058]二、制备第一层核壳结构的NaYF4:Er3+_aYF4:Yb3+，Tb3+纳米晶体:
[0059]I)将YC13、YbCl3和TbCl3在温室的条件下溶解于油酸和十八烯的混合液中，在转速为800r/min的条件下加热至150°C，并在温度为150°C的条件下保温60min，然后自然冷却至室温得到反应液2 ;将步骤一 3)得到的核结构的NaYF4 = Er3+纳米晶体加入到反应液 2中，在转速为800r/min和室温的条件下搅拌30min，然后将温度从室温升温至100°C，并在转速为800r/min和温度为100°C的条件下搅拌20min，得到反应液3 ;步骤二 I)所述的 YCl3、YbCljP TbCl3S的摩尔量与油酸的体积比为lmmol:6mL ;步骤二 I)所述的YCl3、YbCl3 和TbCl3总的摩尔量与十八烯的体积比为lmmol: 15mL ;步骤二 I)所述的油酸与十八烯的体积比为1:2.5 ;步骤二 I)所述的TbCl3与YbCl3的摩尔比为1:9 ;步骤二 I)所述的TbCl3与 YCl3的摩尔比为1:90 ;步骤二 I)所述的YbCl3与YCl3的摩尔比为1:10 ;步骤二 I)所述的步骤一 3)得到的核结构的NaYF4 = Er3+纳米晶体与反应液2的体积比为1:2 ;[0060]2)将NaOH和NH4F溶解于容器中的甲醇里并混合均匀，得到原料液2 ;在氮气的保护下，将原料液2加入到步骤二 I)得到的反应液3中，在室温下以800r/min的转速搅拌 30min，在转速为800r/min的条件下从室温升温至300°C，并在转速为800r/min和温度为 300°C的条件下保温lh，自然冷却至室温得到反应混合液2 ;步骤二 2)所述的NaOH与NH4F 的摩尔比为1:1.6 ;步骤二 2)所述的NaOH的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:4mL ;步骤二 2)所述的NH4F的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:2.5mL ;步骤二 2)所述的原料液2与反应液3的体积比为1:2.1 ;
[0061]3)将步骤二 2)得到的反应混合液2放入离心管中进行超声震荡离心洗涤3 次，洗涤后得到的干净的固相物2分散到环己烷中，得到第一层核壳结构的NaYF4:Er3+@ NaYF4: Yb3+，Tb3+纳米晶体；步骤二 3)所述的超声震荡离心洗涤具体操作如下:向离心管中加入无水乙醇，超声震荡离心管IOmin,并以10000r/min的转速离心洗漆IOmin,收集固相物质2，其中所述的加入的无水乙醇与反应混合液2的体积比为1:1 ;步骤二 3)中所述的干净的固相物2的摩尔量与环己烷的体积比为lmmol:1OmL ；
[0062]三、制备核壳壳结构的NaYF4:Er3+觀aYF4: Yb3+，Tb3+觀aYF4纳米晶体:
[0063]I)将YCl3在温室的条件下溶解于油酸和十八烯的混合液中，在转速为800r/min 的条件下加热至150°C，并在温度为150°C的条件下保温60min，然后自然冷却至室温得到反应液4 ;将步骤二 3)得到的第一层核壳结构的NaYF4:Er3+_aYF4: Yb3+，Tb3+纳米晶体加入到反应液4中并在转速为800r/min和室温的条件下搅拌30min，然后将温度从室温升温至 100°C，并在转速为800r/min和100°C的条件下搅拌20min，得到反应液5 ;步骤三I)所述的YCl3的摩尔量与油酸的体积比为lmmol:6mL ;步骤三I)所述的YCl3的摩尔量与十八烯的体积比为lmmol:15mL ;步骤三I)所述的油酸与十八烯的体积比为1:2.5 ;步骤三I)所述的步骤二 3)得到的核结构的第一层核壳结构的NaYF4:Er3+_aYF4:Yb3+，Tb3+纳米晶体与反应液4的体积比为1:2 ;
[0064]2)将NaOH和NH4F溶解于容器中的甲醇里并混合均匀，得到原料液3 ;在氮气的保护下，将原料液3加入到步骤三I)得到的反应液5中，在室温下以800r/min的转速搅拌 30min，在转速为800r/min的条件下从室温升温至300°C，并在转速为800r/min和温度为 300°C的条件下保温lh，自然冷却至室温得到反应混合液3 ;步骤三2)所述的NaOH与NH4F 的摩尔比为1:1.6 ;步骤三2)所述的NaOH的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:4mL ;步骤三2)所述的NH4F的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:2.5mL ;步骤三2)所述的原料液3与反应液5的体积比为1:2.1 ;
[0065]3)将步骤三2)得到的反应混合液3放入离心管中进行超声震荡离心洗涤3次，洗涤后得到的干净的固相物3分散到环己烷中，得到核壳壳结构的NaYF4:Er3+_aYF4:Yb3+，Tb3+ONaYF4纳米晶体；步骤三3)所述的超声震荡离心洗涤具体操作如下:向离心管中加入无水乙醇,超声震荡离心管IOmin,并以10000r/min的转速离心洗漆IOmin,收集固相物质3，其中所述的加入的无水乙醇与反应混合液3的体积比为1:1 ;步骤三3)中所述的干净的固相物3的摩尔量与环己烷的体积比为lmmol: 10mL。
[0066]图1为试验一中步骤一 3)得到的核结构的NaYF4 = Er3+纳米晶体的透射电镜照片，图2为试验一中步骤二 3)得到的得到第一层核壳结构的NaYF4:Er3+_aYF4: Yb3+，Tb3+纳米晶体的透射电镜照片，图3为试验一种步骤三3)得到的核壳壳结构的NaYF4:Er3+_aYF4:Yb3+，Tb3+iNaYF4纳米晶体的透射电镜照片。从图中可以看出六方相NaYF4 = Er3+纳米晶体尺寸约为23nm，六方相NaYF4:Er3+_aYF4:Yb3+，Tb3+纳米晶体尺寸约为40nm，六方相NaYF4:Er3、NaYF4:Yb3+, Tb3+iNaYF4纳米晶体尺寸大约为60nm，并且可以清晰的观察到随着核壳结构的合成，纳米晶体尺寸逐渐增大，晶相也越来越明显，此产品非常适合太阳能应用。
[0067]图5为试验一制备的NaYF4 = Er3+_aYF4:Yb3+，Tb3+_aYF4m米晶体的发射光谱图，可以看出NaYF4:Er3+_aYF4: Yb3+，Tb3+iNaYF4纳米晶体有量子剪裁效应。
[0068]试验二:本试验的 一种核壳壳结构的纳米晶体的制备方法是按以下方法实现:
[0069]一、制备核结构的NaYF4 = Er3+纳米晶体:
[0070]I)将ErCl3和YCl3在温室的条件下溶解于油酸和十八烯的混合液中，在转速为800r/min的条件下加热至150°C，并在温度为150°C的条件下保温60min，然后自然冷却至室温得到反应液I ;步骤一 I)所述的ErCl3和YCl3的总摩尔量与油酸的体积比为lmmol:6mL ;步骤一 I)所述的ErCl3和YCl3的总摩尔量与十八烯的体积比为lmmol:15mL ；步骤一 I)所述的油酸与十八烯的体积比为1:2.5 ;步骤一 I)所述的ErCl3和YCl3的摩尔比为1:9 ;
[0071]2)将NaOH和NH4F溶解于容器中的甲醇里并混合均匀，得到原料液I ;在氮气的保护下，将原料液I加入到步骤一 I)得到的反应液I中，在室温下以800r/min的转速搅拌30min，在转速为800r/min的条件下从室温升温至300°C，并在转速为800r/min和温度为300°C的条件下保温lh，自然冷却至室温得到反应混合液I ;步骤一 2)所述的NaOH与NH4F的摩尔比为1:1.6 ;步骤一 2)所述的NaOH的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:4mL ;步骤一2)所述的NH4F的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:2.5mL ;步骤一 2)所述的原料液I与反应液I的体积比为1:2.1 ;
[0072]3)将步骤一 2)得到的反应混合液I放入离心管中进行超声震荡离心洗涤3次，洗涤后得到的干净的固相物I分散到环己烷中，得到核结构的NaYF4 = Er3+纳米晶体；步骤一 3)所述的超声震荡离心洗涤具体操作如下:向离心管中加入无水乙醇，超声震荡离心管IOmin,并以10000r/min的转速离心洗漆IOmin,收集固相物质,其中所述的加入的无水乙醇与反应混合液I的体积比为1:1 ;步骤一 3)中所述的干净的固相物I的摩尔量与环己烷的体积比为lmmol:1OmL ；
[0073]二、制备第一层核壳结构的NaYF4:Er3+_aYF4:Yb3+，Tb3+纳米晶体:[0074]I)将YC13、YbCl3和TbCl3在温室的条件下溶解于油酸和十八烯的混合液中，在转速为800r/min的条件下加热至150°C，并在温度为150°C的条件下保温60min，然后自然冷却至室温得到反应液2 ;将步骤一 3)得到的核结构的NaYF4 = Er3+纳米晶体加入到反应液 2中，在转速为800r/min和室温的条件下搅拌30min，然后将温度从室温升温至100°C，并在转速为800r/min和温度为100°C的条件下搅拌20min，得到反应液3 ;步骤二 I)所述的 YCl3、YbCljP TbCl3S的摩尔量与油酸的体积比为lmmol:6mL ;步骤二 I)所述的YCl3、YbCl3 和TbCl3总的摩尔量与十八烯的体积比为lmmol: 15mL ;步骤二 I)所述的油酸与十八烯的体积比为1:2.5 ;步骤二 I)所述的TbCl3与YbCl3的摩尔比为1:29 ;步骤二 I)所述的TbCl3 与YCl3的摩尔比为1:70 ;步骤二 I)所述的YbCl3与YCl3的摩尔比为29:70 ;步骤二 I)所述的步骤一 3)得到的核结构的NaYF4 = Er3+纳米晶体与反应液2的体积比为1:2 ;
[0075]2)将NaOH和NH4F溶解于容器中的甲醇里并混合均匀，得到原料液2 ;在氮气的保护下，将原料液2加入到步骤二 I)得到的反应液3中，在室温下以800r/min的转速搅拌 30min，在转速为800r/min的条件下从室温升温至300°C，并在转速为800r/min和温度为 300°C的条件下保温lh，自然冷却至室温得到反应混合液2 ;步骤二 2)所述的NaOH与NH4F 的摩尔比为1:1.6 ;步骤二 2)所述的NaOH的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:4mL ;步骤二 2)所述的NH4F的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:2.5mL ;步骤二 2)所述的原料液2与反应液3的体积比为1:2.1 ;
[0076]3)将步骤二 2)得到的反应混合液2放入离心管中进行超声震荡离心洗涤3 次，洗涤后得到的干净的固相物2分散到环己烷中，得到第一层核壳结构的NaYF4:Er3+@ NaYF4: Yb3+，Tb3+纳米晶体；步骤二 3)所述的超声震荡离心洗涤具体操作如下:向离心管中加入无水乙醇，超声震荡离心管IOmin,并以10000r/min的转速离心洗漆IOmin,收集固相物质2，其中所述的加入的无水乙醇与反应混合液2的体积比为1:1 ;步骤二 3)中所述的干净的固相物2的摩尔量与环己烷的体积比为lmmol:1OmL ；
[0077]三、制备核壳壳结构的NaYF4:Er3+觀aYF4: Yb3+，Tb3+觀aYF4纳米晶体:
[0078]I)将YCl3在温室的条件下溶解于油酸和十八烯的混合液中，在转速为800r/min 的条件下加热至150°C，并在温度为150°C的条件下保温60min，然后自然冷却至室温得到反应液4 ;将步骤二 3)得到的第一层核壳结构的NaYF4:Er3+_aYF4: Yb3+，Tb3+纳米晶体加入到反应液4中并在转速为800r/min和室温的条件下搅拌30min，然后将温度从室温升温至 IOO0C，并在转速为800r/min和温度为100°C的条件下搅拌20min，得到反应液5 ;步骤三I) 所述的YCl3的摩尔量与油酸的体积比为lmmol:6mL ;步骤三I)所述的YCl3的摩尔量与十八烯的体积比为lmmol:15mL ;步骤三I)所述的油酸与十八烯的体积比为1:2.5 ;步骤三I)所述的步骤二 3)得到的核结构的第一层核壳结构的NaYF4:Er3+_aYF4:Yb3+，Tb3+纳米晶体与反应液4的体积比为1:2;
[0079]2)将NaOH和NH4F溶解于容器中的甲醇里并混合均匀，得到原料液3 ;在氮气的保护下，将原料液3加入到步骤三I)得到的反应液5中，在室温下以800r/min的转速搅拌 30min，在转速为800r/min的条件下从室温升温至300°C，并在转速为800r/min和温度为 300°C的条件下保温lh，自然冷却至室温得到反应混合液3 ;步骤三2)所述的NaOH与NH4F 的摩尔比为1:1.6 ;步骤三2)所述的NaOH的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:4mL ;步骤三 2)所述的NH4F的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:2.5mL ;步骤三2)所述的原料液3与反应液5的体积比为1:2.1 ;
[0080] 3)将步骤三2)得到的反应混合液3放入离心管中进行超声震荡离心洗涤3次，洗涤后得到的干净的固相物3分散到环己烷中，得到核壳壳结构的NaYF4:Er3+_aYF4:Yb3+，Tb3+ONaYF4纳米晶体；步骤三3)所述的超声震荡离心洗涤具体操作如下:向离心管中加入无水乙醇,超声震荡离心管IOmin,并以10000r/min的转速离心洗漆IOmin,收集固相物质3，其中所述的加入的无水乙醇与反应混合液3的体积比为1:1 ;步骤三3)中所述的干净的固相物3的摩尔量与环己烷的体积比为lmmol: 10mL。
[0081 ] 图4为试验二制 备的NaYF4:Er3+觀aYF4: Yb3+，Tb3+觀aYF4纳米晶体的发射光谱图，可以看出NaYF4:Er3+_aYF4:Yb3+，Tb3+觀aYF4纳米晶体有上转换效应。
[0082]试验三:本试验的一种核壳壳结构的纳米晶体的制备方法是按以下方法实现:
[0083]一、制备核结构的NaYF4 = Er3+纳米晶体:
[0084]I)将ErCl3和YCl3在温室的条件下溶解于油酸和十八烯的混合液中，在转速为800r/min的条件下加热至150°C，并在温度为150°C的条件下保温60min，然后自然冷却至室温得到反应液I ;步骤一 I)所述的ErCl3和YCl3的总摩尔量与油酸的体积比为lmmol:6mL ;步骤一 I)所述的ErCl3和YCl3的总摩尔量与十八烯的体积比为lmmol:15mL ；步骤一 I)所述的油酸与十八烯的体积比为1:2.5 ;步骤一 I)所述的ErCl3和YCl3的摩尔比为1:4 ;
[0085]2)将NaOH和NH4F溶解于容器中的甲醇里并混合均匀，得到原料液I ;在氮气的保护下，将原料液I加入到步骤一 I)得到的反应液I中，在室温下以800r/min的转速搅拌30min，在转速为800r/min的条件下从室温升温至300°C，并在转速为800r/min和温度为300°C的条件下保温lh，自然冷却至室温得到反应混合液I ;步骤一 2)所述的NaOH与NH4F的摩尔比为1:1.6 ;步骤一 2)所述的NaOH的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:4mL ;步骤一2)所述的NH4F的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:2.5mL ;步骤一 2)所述的原料液I与反应液I的体积比为1:2.1 ;
[0086]3)将步骤一 2)得到的反应混合液I放入离心管中进行超声震荡离心洗涤3次，洗涤后得到的干净的固相物I分散到环己烷中，得到核结构的NaYF4 = Er3+纳米晶体；步骤一 3)所述的超声震荡离心洗涤具体操作如下:向离心管中加入无水乙醇，超声震荡离心管IOmin,并以10000r/min的转速离心洗漆IOmin,收集固相物质,其中所述的加入的无水乙醇与反应混合液I的体积比为1:1 ;步骤一 3)中所述的干净的固相物I的摩尔量与环己烷的体积比为lmmol:1OmL ；
[0087]二、制备第一层核壳结构的NaYF4:Er3+_aYF4:Yb3+，Tb3+纳米晶体:
[0088]I)将YC13、YbCl3和TbCl3在温室的条件下溶解于油酸和十八烯的混合液中，在转速为800r/min的条件下加热至150°C，并在温度为150°C的条件下保温60min，然后自然冷却至室温得到反应液2 ;将步骤一 3)得到的核结构的NaYF4 = Er3+纳米晶体加入到反应液2中，在转速为800r/min和室温的条件下搅拌30min，然后将温度从室温升温至100°C，并在转速为800r/min和温度为100°C的条件下搅拌20min，得到反应液3 ;步骤二 I)所述的YCl3、YbCljP TbCl3S的摩尔量与油酸的体积比为lmmol:6mL ;步骤二 I)所述的YCl3、YbCl3和TbCl3总的摩尔量与十八烯的体积比为lmmol: 15mL ;步骤二 I)所述的油酸与十八烯的体积比为1:2.5 ;步骤二 I)所述的TbCl3与YbCl3的摩尔比为1:49 ;步骤二 I)所述的TbCl3与YCl3的摩尔比为1:50 ;步骤二 I)所述的YbCl3与YCl3的摩尔比为49:50 ;步骤二 I)所述的步骤一 3)得到的核结构的NaYF4 = Er3+纳米晶体与反应液2的体积比为1:2 ;
[0089]2)将NaOH和NH4F溶解于容器中的甲醇里并混合均匀，得到原料液2 ;在氮气的保护下，将原料液2加入到步骤二 I)得到的反应液3中，在室温下以800r/min的转速搅拌 30min，在转速为800r/min的条件下从室温升温至300°C，并在转速为800r/min和温度为 300°C的条件下保温lh，自然冷却至室温得到反应混合液2 ;步骤二 2)所述的NaOH与NH4F 的摩尔比为1:1.6 ;步骤二 2)所述的NaOH的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:4mL ;步骤二
2)所述的NH4F的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:2.5mL ;步骤二 2)所述的原料液2与反应液3的体积比为1:2.1 ;
[0090]3)将步骤二 2)得到的反应混合液2放入离心管中进行超声震荡离心洗涤3 次，洗涤后得到的干净的固相物2分散到环己烷中，得到第一层核壳结构的NaYF4:Er3+@ NaYF4: Yb3+，Tb3+纳米晶体；步骤二 3)所述的超声震荡离心洗涤具体操作如下:向离心管中加入无水乙醇，超声震荡离心管IOmin,并以10000r/min的转速离心洗漆IOmin,收集固相物质2，其中所述的加入的无水乙醇与反应混合液2的体积比为1:1 ;步骤二 3)中所述的干净的固相物2的摩尔量与环己烷的体积比为lmmol:1OmL ；
[0091 ] 三、制备核壳壳结构的NaYF4:Er3+觀aYF4: Yb3+，Tb3+觀aYF4纳米晶体:
[0092]I)将YCl3在温室的条件下溶解于油酸和十八烯的混合液中，在转速为800r/min 的条件下加热至150°C，并在温度为150°C的条件下保温60min，然后自然冷却至室温得到反应液4 ;将步骤二 3)得到的第一层核壳结构的NaYF4:Er3+_aYF4:Yb3+，Tb3+纳米晶体加入到反应液4中并在转速为800r/min和室温的条件下搅拌30min，然后将温度从室温升至 100°C并在转速为800r/min的条件下搅拌20min，得到反应液5 ;步骤三I)所述的YCl3的摩尔量与油酸的体积比为lmmol:6mL ;步骤三I)所述的YCl3的摩尔量与十八烯的体积比为 lmmol: 15mL ;步骤三I)所述的油酸与十八烯的体积比为1:2.5 ;步骤三I)所述的步骤二 3) 得到的核结构的第一层核壳结构的NaYF4:Er3+ONaYF4: Yb3+，Tb3+纳米晶体与反应液4的体积比为1 :2 ;
[0093]2)将NaOH和NH4F溶解于容器中的甲醇里并混合均匀，得到原料液3 ;在氮气的保护下，将原料液3加入到步骤三I)得到的反应液5中，在室温下以800r/min的转速搅拌 30min，在转速为800r/min的条件下从室温升温至300°C，并在转速为800r/min和温度为 300°C的条件下保温lh，自然冷却至室温得到反应混合液3 ;步骤三2)所述的NaOH与NH4F 的摩尔比为1:1.6 ;步骤三2)所述的NaOH的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:4mL ;步骤三
2)所述的NH4F的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:2.5mL ;步骤三2)所述的原料液3与反应液5的体积比为1:2.1 ;
[0094]3)将步骤三2)得到的反应混合液3放入离心管中进行超声震荡离心洗涤3次， 洗涤后得到的干净的固相物3分散到环己烷中，得到核壳壳结构的NaYF4:Er3+ONaYF4:Yb3+， Tb3+ONaYF4纳米晶体；步骤三3)所述的超声震荡离心洗涤具体操作如下:向离心管中加入无水乙醇,超声震荡离心管IOmin,并以10000r/min的转速离心洗漆IOmin,收集固相物质 3，其中所述的加入的无水乙醇与反应混合液3的体积比为1:1 ;步骤三3)中所述的干净的固相物3的摩尔量与环己烷的体积比为lmmol: 10mL。
[0095]试验四:本试验的一种核壳壳结构的纳米晶体的制备方法是按以下方法实现:[0096]—、制备核结构的NaYF4 = Er3+纳米晶体:
[0097]I)将ErCl3和YCl3在温室的条件下溶解于油酸和十八烯的混合液中，在转速为800r/min的条件下加热至150°C，并在温度为150°C的条件下保温60min，然后自然冷却至室温得到反应液I ;步骤一 I)所述的ErCl3和YCl3的总摩尔量与油酸的体积比为lmmol:6mL ;步骤一 I)所述的ErCl3和YCl3的总摩尔量与十八烯的体积比为lmmol:15mL ；步骤一 I)所述的油酸与十八烯的体积比为1:2.5 ;步骤一 I)所述的ErCl3和YCl3的摩尔比为3:7 ；
[0098]2)将NaOH和NH4F溶解于容器中的甲醇里并混合均匀，得到原料液I ;在氮气的保护下，将原料液I加入到步骤一 I)得到的反应液I中，在室温下以800r/min的转速搅拌30min，在转速为800r/min的条件下从室温升温至300°C，并在转速为800r/min和温度为300°C的条件下保温lh，自然冷却至室温得到反应混合液I ;步骤一 2)所述的NaOH与NH4F的摩尔比为1:1.6 ;步骤一 2)所述的NaOH的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:4mL ;步骤一2)所述的NH4F的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:2.5mL ;步骤一 2)所述的原料液I与反应液I的体积比为 1:2.1 ;
[0099]3)将步骤一 2)得到的反应混合液I放入离心管中进行超声震荡离心洗涤3次，洗涤后得到的干净的固相物I分散到环己烷中，得到核结构的NaYF4 = Er3+纳米晶体；步骤一 3)所述的超声震荡离心洗涤具体操作如下:向离心管中加入无水乙醇，超声震荡离心管IOmin,并以10000r/min的转速离心洗漆IOmin,收集固相物质,其中所述的加入的无水乙醇与反应混合液I的体积比为1:1 ;步骤一 3)中所述的干净的固相物I的摩尔量与环己烷的体积比为lmmol:1OmL ；
[0100]二、制备第一层核壳结构的NaYF4:Er3+_aYF4:Yb3+，Tb3+纳米晶体:
[0101]I)将YC13、YbCl3和TbCl3在温室的条件下溶解于油酸和十八烯的混合液中，在转速为800r/min的条件下加热至150°C，并在温度为150°C的条件下保温60min，然后自然冷却至室温得到反应液2 ;将步骤一 3)得到的核结构的NaYF4 = Er3+纳米晶体加入到反应液2中，在转速为800r/min和室温的条件下搅拌30min，然后将温度从室温升温至100°C，并在转速为800r/min和温度为100°C的条件下搅拌20min，得到反应液3 ;步骤二 I)所述的YCl3、YbCljP TbCl3S的摩尔量与油酸的体积比为lmmol:6mL ;步骤二 I)所述的YCl3、YbCl3和TbCl3总的摩尔量与十八烯的体积比为lmmol: 15mL ;步骤二 I)所述的油酸与十八烯的体积比为1:2.5 ;步骤二 I)所述的TbCl3与YbCl3的摩尔比为1:69 ;步骤二 I)所述的TbCl3与YCl3的摩尔比为1:30 ;步骤二 I)所述的YbCl3与YCl3的摩尔比为69:30 ;步骤二 I)所述的步骤一 3)得到的核结构的NaYF4 = Er3+纳米晶体与反应液2的体积比为1:2 ;
[0102]2)将NaOH和NH4F溶解于容器中的甲醇里并混合均匀，得到原料液2 ;在氮气的保护下，将原料液2加入到步骤二 I)得到的反应液3中，在室温下以800r/min的转速搅拌30min，在转速为800r/min的条件下从室温升温至300°C，并在转速为800r/min和温度为300°C的条件下保温lh，自然冷却至室温得到反应混合液2 ;步骤二 2)所述的NaOH与NH4F的摩尔比为1:1.6 ;步骤二 2)所述的NaOH的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:4mL ;步骤二2)所述的NH4F的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:2.5mL ;步骤二 2)所述的原料液2与反应液3的体积比为1:2.1 ;
[0103]3)将步骤二 2)得到的反应混合液2放入离心管中进行超声震荡离心洗涤3次，洗涤后得到的干净的固相物2分散到环己烷中，得到第一层核壳结构的NaYF4:Er3+@ NaYF4: Yb3+，Tb3+纳米晶体；步骤二 3)所述的超声震荡离心洗涤具体操作如下:向离心管中加入无水乙醇，超声震荡离心管IOmin,并以10000r/min的转速离心洗漆IOmin,收集固相物质2，其中所述的加入的无水乙醇与反应混合液2的体积比为1:1 ;步骤二 3)中所述的干净的固相物2的摩尔量与环己烷的体积比为lmmol:1OmL ；
[0104]三、制备核壳壳结构的NaYF4:Er3+觀aYF4: Yb3+，Tb3+觀aYF4纳米晶体:
[0105]I)将YCl3在温室的条件下溶解于油酸和十八烯的混合液中，在转速为800r/min 的条件下加热至150°C，并在温度为150°C的条件下保温60min，然后自然冷却至室温得到反应液4 ;将步骤二 3)得到的第一层核壳结构的NaYF4:Er3+_aYF4: Yb3+，Tb3+纳米晶体加入到反应液4中并在转速为800r/min和室温的条件下搅拌30min，然后将温度从室温升温至 IOO0C，并在转速为800r/min和温度为100°C的条件下搅拌20min，得到反应液5 ;步骤三I) 所述的YCl3的摩尔量与油酸的体积比为lmmol:6mL ;步骤三I)所述的YCl3的摩尔量与十八烯的体积比为lmmol:15mL ;步骤三I)所述的油酸与十八烯的体积比为1:2.5 ;步骤三I)所述的步骤二 3)得到的核结构的第一层核壳结构的NaYF4:Er3+_aYF4:Yb3+，Tb3+纳米晶体与反应液4的体积比为1:2; [0106]2)将NaOH和NH4F溶解于容器中的甲醇里并混合均匀，得到原料液3 ;在氮气的保护下，将原料液3加入到步骤三I)得到的反应液5中，在室温下以800r/min的转速搅拌 30min，在转速为800r/min的条件下从室温升温至300°C，并在转速为800r/min和温度为 300°C的条件下保温lh，自然冷却至室温得到反应混合液3 ;步骤三2)所述的NaOH与NH4F 的摩尔比为1:1.6 ;步骤三2)所述的NaOH的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:4mL ;步骤三
2)所述的NH4F的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:2.5mL ;步骤三2)所述的原料液3与反应液5的体积比为1:2.1 ;
[0107]3)将步骤三2)得到的反应混合液3放入离心管中进行超声震荡离心洗涤3次， 洗涤后得到的干净的固相物3分散到环己烷中，得到核壳壳结构的NaYF4:Er3+ONaYF4:Yb3+， Tb3+ONaYF4纳米晶体；步骤三3)所述的超声震荡离心洗涤具体操作如下:向离心管中加入无水乙醇,超声震荡离心管IOmin,并以10000r/min的转速离心洗漆IOmin,收集固相物质 3，其中所述的加入的无水乙醇与反应混合液3的体积比为1:1 ;步骤三3)中所述的干净的固相物3的摩尔量与环己烷的体积比为lmmol: 10mL。
[0108]试验五:本试验的一种核壳壳结构的纳米晶体的制备方法是按以下方法实现:
[0109]一、制备核结构的NaYF4 = Er3+纳米晶体:
[0110]I)将ErC13和YC13在温室的条件下溶解于油酸和十八烯的混合液中，在转速为800r/min的条件下加热至150°C，并在温度为150°C的条件下保温60min，然后自然冷却至室温得到反应液I ;步骤一 I)所述的ErCl3和YCl3的总摩尔量与油酸的体积比为 lmmol:6mL ;步骤一 I)所述的ErCl3和YCl3的总摩尔量与十八烯的体积比为lmmol:15mL ； 步骤一 I)所述的油酸与十八烯的体积比为1:2.5 ;步骤一 I)所述的ErCl3和YCl3的摩尔比为1:9 ;
[0111]2)将NaOH和NH4F溶解于容器中的甲醇里并混合均匀，得到原料液I ;在氮气的保护下，将原料液I加入到步骤一 I)得到的反应液I中，在室温下以800r/min的转速搅拌 30min，在转速为800r/min的条件下从室温升温至300°C，并在转速为800r/min和温度为300°C的条件下保温lh，自然冷却至室温得到反应混合液I ;步骤一 2)所述的NaOH与NH4F的摩尔比为1:1.6 ;步骤一 2)所述的NaOH的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:4mL ;步骤一2)所述的NH4F的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:2.5mL ;步骤一 2)所述的原料液I与反应液I的体积比为1:2.1 ;
[0112]3)将步骤一 2)得到的反应混合液I放入离心管中进行超声震荡离心洗涤3次，洗涤后得到的干净的固相物I分散到环己烷中，得到核结构的NaYF4 = Er3+纳米晶体；步骤一 3)所述的超声震荡离心洗涤具体操作如下:向离心管中加入无水乙醇，超声震荡离心管IOmin,并以10000r/min的转速离心洗漆IOmin,收集固相物质,其中所述的加入的无水乙醇与反应混合液I的体积比为1:1 ;步骤一 3)中所述的干净的固相物I的摩尔量与环己烷的体积比为lmmol:1OmL ；
[0113]二、制备第一层核壳结构的NaYF4:Er3+_aYF4:Yb3+，Tb3+纳米晶体:
[0114]I)将YC13、YbCl3和TbCl3在温室的条件下溶解于油酸和十八烯的混合液中，在转速为800r/min的条件下加热至150°C，并在温度为150°C的条件下保温60min，然后自然冷却至室温得到反应液2 ;将步骤一 3)得到的核结构的NaYF4 = Er3+纳米晶体加入到反应液2中，在转速为800r/min和室温的条件下搅拌30min，然后将温度从室温升温至100°C，并在转速为800r/min和温度为100°C的条件下搅拌20min，得到反应液3 ;步骤二 I)所述的YCl3、YbCljP TbCl3S的摩尔量与油酸的体积比为lmmol:6mL ;步骤二 I)所述的YCl3、YbCl3和TbCl3总的摩尔量与十八烯的体积比为lmmol: 15mL ;步骤二 I)所述的油酸与十八烯的体积比为1:2.5 ;步骤二 I)所述的TbCl3与YbCl3的摩尔比为1:4 ;步骤二 I)所述的TbCl3与YCl3的摩尔比为1:95 ;步骤二 I)所述的YbCl3与YCl3的摩尔比为4:95 ;步骤二 I)所述的步骤一 3)得到的核结构的NaYF4 = Er3+纳米晶体与反应液2的体积比为1:2 ;
[0115]2)将NaOH和NH4F溶解于容器中的甲醇里并混合均匀，得到原料液2 ;在氮气的保护下，将原料液2加入到步骤二 I)得到的反应液3中，在室温下以800r/min的转速搅拌30min，在转速为800r/min的条件下从室温升温至300°C，并在转速为800r/min和温度为300°C的条件下保温lh，自然冷却至室温得到反应混合液2 ;步骤二 2)所述的NaOH与NH4F的摩尔比为1:1.6 ;步骤二 2)所述的NaOH的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:4mL ;步骤二2)所述的NH4F的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:2.5mL ;步骤二 2)所述的原料液2与反应液3的体积比为1:2.1 ;
[0116]3)将步骤二 2)得到的反应混合液2放入离心管中进行超声震荡离心洗涤3次，洗涤后得到的干净的固相物2分散到环己烷中，得到第一层核壳结构的NaYF4:Er3+@NaYF4: Yb3+，Tb3+纳米晶体；步骤二 3)所述的超声震荡离心洗涤具体操作如下:向离心管中加入无水乙醇，超声震荡离心管IOmin,并以10000r/min的转速离心洗漆IOmin,收集固相物质2，其中所述的加入的无水乙醇与反应混合液2的体积比为1:1 ;步骤二 3)中所述的干净的固相物2的摩尔量与环己烷的体积比为lmmol:1OmL ；
[0117]三、制备核壳壳结构的NaYF4:Er3+觀aYF4: Yb3+，Tb3+觀aYF4纳米晶体:
[0118]1)将YCl3在温室的条件下溶解于油酸和十八烯的混合液中，在转速为800r/min的条件下加热至150°C，并在温度为150°C的条件下保温60min，然后自然冷却至室温得到反应液4 ;将步骤二 3)得到的第一层核壳结构的NaYF4:Er3+_aYF4: Yb3+，Tb3+纳米晶体加入到反应液4中并在转速为800r/min和室温的条件下搅拌30min，然后将温度从室温升温至IOO0C，并在转速为800r/min和温度为100°C的条件下搅拌20min，得到反应液5 ;步骤三I)所述的YCl3的摩尔量与油酸的体积比为lmmol:6mL ;步骤三I)所述的YCl3的摩尔量与十八烯的体积比为lmmol:15mL ;步骤三I)所述的油酸与十八烯的体积比为1:2.5 ;步骤三I)所述的步骤二 3)得到的核结构的第一层核壳结构的NaYF4:Er3+_aYF4:Yb3+，Tb3+纳米晶体与反应液4的体积比为1:2;
[0119]2)将NaOH和NH4F溶解于容器中的甲醇里并混合均匀，得到原料液3 ;在氮气的保护下，将原料液3加入到步骤三I)得到的反应液5中，在室温下以800r/min的转速搅拌30min，在转速为800r/min的条件下从室温升温至300°C，并在转速为800r/min和温度为300°C的条件下保温lh，自然冷却至室温得到反应混合液3 ;步骤三2)所述的NaOH与NH4F的摩尔比为1:1.6 ;步骤三2)所述的NaOH的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:4mL ;步骤三2)所述的NH4F的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:2.5mL ;步骤三2)所述的原料液3与反应液5的体积比为1:2.1 ;[0120]3)将步骤三2)得到的反应混合液3放入离心管中进行超声震荡离心洗涤3次，洗涤后得到的干净的固相物3分散到环己烷中，得到核壳壳结构的NaYF4:Er3+_aYF4:Yb3+，Tb3+ONaYF4纳米晶体；步骤三3)所述的超声震荡离心洗涤具体操作如下:向离心管中加入无水乙醇,超声震荡离心管IOmin,并以10000r/min的转速离心洗漆IOmin,收集固相物质3，其中所述的加入的无水乙醇与反应混合液3的体积比为1:1 ;步骤三3)中所述的干净的固相物3的摩尔量与环己烷的体积比为lmmol: 10mL。
[0121]试验六:本试验的一种核壳壳结构的纳米晶体的制备方法是按以下方法实现:
[0122]一、制备核结构的NaYF4 = Er3+纳米晶体:
[0123]I)将ErCl3和YCl3在温室的条件下溶解于油酸和十八烯的混合液中，在转速为800r/min的条件下加热至150°C，并在温度为150°C的条件下保温60min，然后自然冷却至室温得到反应液I ;步骤一 I)所述的ErCl3和YCl3的总摩尔量与油酸的体积比为lmmol:6mL ;步骤一 I)所述的ErCl3和YCl3的总摩尔量与十八烯的体积比为lmmol:15mL ；步骤一 I)所述的油酸与十八烯的体积比为1:2.5 ;步骤一 I)所述的ErCl3和YCl3的摩尔比为1:9 ;
[0124]2)将NaOH和NH4F溶解于容器中的甲醇里并混合均匀，得到原料液I ;在氮气的保护下，将原料液I加入到步骤一 I)得到的反应液I中，在室温下以800r/min的转速搅拌30min，在转速为800r/min的条件下从室温升温至300°C，并在转速为800r/min和温度为300°C的条件下保温lh，自然冷却至室温得到反应混合液I ;步骤一 2)所述的NaOH与NH4F的摩尔比为1:1.6 ;步骤一 2)所述的NaOH的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:4mL ;步骤一2)所述的NH4F的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:2.5mL ;步骤一 2)所述的原料液I与反应液I的体积比为1:2.1 ;
[0125]3)将步骤一 2)得到的反应混合液I放入离心管中进行超声震荡离心洗涤3次，洗涤后得到的干净的固相物I分散到环己烷中，得到核结构的NaYF4 = Er3+纳米晶体；步骤一 3)所述的超声震荡离心洗涤具体操作如下:向离心管中加入无水乙醇，超声震荡离心管IOmin,并以10000r/min的转速离心洗漆IOmin,收集固相物质,其中所述的加入的无水乙醇与反应混合液I的体积比为1:1 ;步骤一 3)中所述的干净的固相物I的摩尔量与环己烷的体积比为lmmol:1OmL ；[0126]二、制备第一层核壳结构的NaYF4:Er3+_aYF4:Yb3+，Tb3+纳米晶体:
[0127]I)将YC13、YbCl3和TbCl3在温室的条件下溶解于油酸和十八烯的混合液中，在转速为800r/min的条件下加热至150°C，并在温度为150°C的条件下保温60min，然后自然冷却至室温得到反应液2 ;将步骤一 3)得到的核结构的NaYF4 = Er3+纳米晶体加入到反应液 2中，在转速为800r/min和室温的条件下搅拌30min，然后将温度从室温升温至100°C，并在转速为800r/min和温度为100°C的条件下搅拌20min，得到反应液3 ;步骤二 I)所述的 YCl3、YbCljP TbCl3S的摩尔量与油酸的体积比为lmmol:6mL ;步骤二 I)所述的YCl3、YbCl3 和TbCl3总的摩尔量与十八烯的体积比为lmmol: 15mL ;步骤二 I)所述的油酸与十八烯的体积比为1:2.5 ;步骤二 I)所述的TbCl3与YbCl3的摩尔比为1:98 ;步骤二 I)所述的TbCl3 与YCl3的摩尔比为1:1 ;步骤二 I)所述的YbCl3与YCl3的摩尔比为98:1 ;步骤二 I)所述的步骤一 3)得到的核结构的NaYF4 = Er3+纳米晶体与反应液2的体积比为1:2 ;
[0128]2)将NaOH和NH4F溶解于容器中的甲醇里并混合均匀，得到原料液2 ;在氮气的保护下，将原料液2加入到步骤二 I)得到的反应液3中，在室温下以800r/min的转速搅拌 30min，在转速为800r/min的条件下从室温升温至300°C，并在转速为800r/min和温度为 300°C的条件下保温lh，自然冷却至室温得到反应混合液2 ;步骤二 2)所述的NaOH与NH4F 的摩尔比为1:1.6 ;步骤二 2)所述的NaOH的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:4mL ;步骤二
2)所述的NH4F的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:2.5mL ;步骤二 2)所述的原料液2与反应液3的体积比为1:2.1 ;
[0129]3)将步骤二 2)得到的反应混合液2放入离心管中进行超声震荡离心洗涤3 次，洗涤后得到的干净的固相物2分散到环己烷中，得到第一层核壳结构的NaYF4:Er3+@ NaYF4: Yb3+，Tb3+纳米晶体；步骤二 3)所述的超声震荡离心洗涤具体操作如下:向离心管中加入无水乙醇，超声震荡离心管IOmin,并以10000r/min的转速离心洗漆IOmin,收集固相物质2，其中所述的加入的无水乙醇与反应混合液2的体积比为1:1 ;步骤二 3)中所述的干净的固相物2的摩尔量与环己烷的体积比为lmmol:1OmL ；
[0130]三、制备核壳壳结构的NaYF4:Er3+觀aYF4: Yb3+，Tb3+觀aYF4纳米晶体: [0131]I)将YCl3在温室的条件下溶解于油酸和十八烯的混合液中，在转速为800r/min 的条件下加热至150°C，并在温度为150°C的条件下保温60min，然后自然冷却至室温得到反应液4 ;将步骤二 3)得到的第一层核壳结构的NaYF4:Er3+_aYF4: Yb3+，Tb3+纳米晶体加入到反应液4中并在转速为800r/min和室温的条件下搅拌30min，然后将温度从室温升温至 IOO0C，并在转速为800r/min和温度为100°C的条件下搅拌20min，得到反应液5 ;步骤三I) 所述的YCl3的摩尔量与油酸的体积比为lmmol:6mL ;步骤三I)所述的YCl3的摩尔量与十八烯的体积比为lmmol:15mL ;步骤三I)所述的油酸与十八烯的体积比为1:2.5 ;步骤三I)所述的步骤二 3)得到的核结构的第一层核壳结构的NaYF4:Er3+_aYF4:Yb3+，Tb3+纳米晶体与反应液4的体积比为1:2;
[0132]2)将NaOH和NH4F溶解于容器中的甲醇里并混合均匀，得到原料液3 ;在氮气的保护下，将原料液3加入到步骤三I)得到的反应液5中，在室温下以800r/min的转速搅拌 30min，在转速为800r/min的条件下从室温升温至300°C，并在转速为800r/min和温度为 300°C的条件下保温lh，自然冷却至室温得到反应混合液3 ;步骤三2)所述的NaOH与NH4F 的摩尔比为1:1.6 ;步骤三2)所述的NaOH的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:4mL ;步骤三2)所述的NH4F的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:2.5mL ;步骤三2)所述的原料液3与反应液5的体积比为1:2.1 ;
[0133]3)将步骤三2)得到的反应混合液3放入离心管中进行超声震荡离心洗涤3次，洗涤后得到的干净的固相物3分散到环己烷中，得到核壳壳结构的NaYF4:Er3+_aYF4:Yb3+，Tb3+ONaYF4纳米晶体；步骤三3)所述的超声震荡离心洗涤具体操作如下:向离心管中加入无水乙醇,超声震荡离心管IOmin,并以10000r/min的转速离心洗漆IOmin,收集固相物质3，其中所述的加入的无水乙醇与反应混合液3的体积比为1:1 ;步骤三3)中所述的干净的固相物3的摩尔量与环己烷的体积比为lmmol: 10mL。
[0134]图6为试验六制备的NaYF4: Er3+iNaYF4: Yb3+，Tb3+iNaYF4纳米晶体的衰减曲线，经过计算可以得知其量子剪裁效率为163%，目前的纳米晶体的量子剪裁效率不超过150%。
[0135]图1为试验六制备的NaYF4:Er3+iNaYF4: Yb3+，Tb3+iNaYF4纳米晶体的发射光谱图。
[0136]上转换量子产率的定义是材料激发出的光子数与材料所吸收的光子数的比值:QY=E/A，其中QY代表量子产率及是上转换效率，E材料发射的光子数，A代表材料吸收的光子数。
[0137]我们通过一种相对量子产率的计算方法来算出试验六制备的NaYF4 = Er3+ONaYF4:Yb3+, Tb3+ONaYF4纳米晶体的量子产率效率:我们用一种已经报道过的量子产率最高的LiYF4 = Er3+纳米粒子来作为对比样品，LiYF4IEr3+纳米粒子的量子产率大约在1.2%。
[0138]然后用QYS=ES/AS与QYkef=Ekef/Akef两个等式左右互相相除，得出QYs= (Es/Eeef) X (Akef/As) X QYkef，代表试验六纳米晶体的量子产率QYs，QYkef代表对比样品的量子产率，Es代表试验六纳米晶体的光子数，Eeef代表对比样品发射的光子数，As代表试验六纳米晶体的吸收的光子数，Aeef代表对比样品吸收的光子数
[0139]标定其吸收值，使试验六制备的NaYF4: Er3+iNaYF4: Yb3+，Tb3+iNaYF4和对比样LiYF4 = Er3+在1523nm的吸收峰高度一致，然后对标定过的样品及对比样采用相同功率的1523nm的激光对其激发，得到图7，由于试验六的纳米晶体和对比样的吸收已经标定过，所以式中的Akef/As=I ,QYkef已知等于1.2%，而￡3/^_就是图中所有峰峰面积值和的比，通过测量，试验六的纳米晶体的量子产率大概在2.0%，高于其他的纳米粒子的量子产率，即上转换效率。
【权利要求】
1.一种核壳壳结构的纳米晶体的制备方法，其特征在于具备核壳壳结构的纳米晶体的制备方法是按以下步骤进行: 一、制备核结构的NaYF4= Er3+纳米晶体: 1)将ErCl3和YCl3在温室的条件下溶解于油酸和十八烯的混合液中，在转速为600r/min~800r/min的条件下加热至130°C~170°C,并在温度为130°C~170°C的条件下保温30min~60min，然后自然冷却至室温得到反应液I ;步骤一 I)所述的ErCl3和YCl3的总摩尔量与油酸的体积比为lmmol: (3mL~IOmL);步骤一 I)所述的ErCl3和YCl3的总摩尔量与十八烯的体积比为lmmol: (12mL~20mL);步骤一 I)所述的油酸与十八烯的体积比为I: (2~4);步骤一 I)所述的1~(:13和YCl3的摩尔比为1: (2.3~19); 2)将NaOH和NH4F溶解于容器中的甲醇里并混合均匀，得到原料液I;在氮气的保护下，将原料液I加入到步骤一 I)得到的反应液I中，在室温下以600r/min~800r/min的转速搅拌30min~60min,在转速为600r/min~800r/min的条件下从室温升温至300°C~350°C,并在转速为600r/min~800r/min和温度为300°C~350°C的条件下保温0.8h~1.2h，自然冷却至室温得到反应混合液I ;步骤一 2)所述的NaOH与NH4F的摩尔比为1: (I~3);步骤一 2)所述的NaOH的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol: (ImL~4mL);步骤一 2)所述的NH4F的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol: (2mL~IOmL);步骤一 2)所述的原料液I与反应液I的体积比为1: (2~7); 3)将步骤一2)得到的反应混合液I放入离心管中进行超声震荡离心洗涤3~5次，洗涤后得到的干净的固相物I分散到环己烷中，得到核结构的NaYF4 = Er3+纳米晶体；步骤一 3)所述的超声震荡离心洗涤具体操作如下:向离心管中加入无水乙醇，超声震荡离心管IOmin~20min,并以8000r/min~10000r/min的转速离心洗漆IOmin~15min,收集固相物质，其中所述的加入的无`水乙醇与反应混合液I的体积比为1: (I~1.5);步骤一 3)中所述的干净的固相物I的摩尔量与环己烷的体积比为lmmol: (4mL~IOmL)； 二、制备第一层核壳结构的NaYF4:Er3+_aYF4:Yb3+，Tb3+纳米晶体: 1)将YC13、YbCl3和TbCl3在温室的条件下溶解于油酸和十八烯的混合液中，在转速为600r/min~800r/min的条件下加热至130°C~170°C，并在温度为130°C~170°C的条件下保温30min~60min，然后自然冷却至室温得到反应液2 ;将步骤一 3)得到的核结构的NaYF4: Er3+纳米晶体加入到反应液2中，在转速为600r/min~800r/min和室温的条件下搅拌20min~40min,然后将温度从室温升温至100°C,并在转速为600r/min~800r/min和温度为100°C的条件下搅拌IOmin~20min，得到反应液3 ;步骤二 I)所述的YCl3、YbCl3和TbCl3总的摩尔量与油酸的体积比为lmmol: (3mL~IOmL);步骤二 I)所述的YCl3' YbCl3和TbCl3总的摩尔量与十八烯的体积比为lmmol: (12mL~20mL);步骤二 I)所述的油酸与十八烯的体积比为1: (2~4);步骤二 I)所述的TbCl3与YbCl3的摩尔比为1: (9~98);步骤二 I)所述的TbCl3与YCl3的摩尔比为1: (I~90);步骤二 I)所述的YbCl3与YCl3的摩尔比为1: (0.01~10);步骤二 I)所述的步骤一 3)得到的核结构的NaYF4 = Er3+纳米晶体与反应液2的体积比为1: (1.5~3); 2)将NaOH和NH4F溶解于容器中的甲醇里并混合均匀，得到原料液2;在氮气的保护下，将原料液2加入到步骤二 I)得到的反应液3中，在室温下以600r/min~800r/min的转速搅拌30min~60min,在转速为600r/min~800r/min的条件下从室温升温至300°C~350°C,并在转速为600r/min~800r/min和温度为300°C~350°C的条件下保温0.8h~1.2h，自然冷却至室温得到反应混合液2 ;步骤二 2)所述的NaOH与NH4F的摩尔比为1: (I~3); 步骤二 2)所述的NaOH的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol: (ImL~4mL);步骤二 2)所述的NH4F的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol: (2mL~IOmL);步骤二 2)所述的原料液2与反应液3的体积比为1: (2~7);3)将步骤二 2)得到的反应混合液2放入离心管中进行超声震荡离心洗涤3~5 次，洗涤后得到的干净的固相物2分散到环己烷中，得到第一层核壳结构的NaYF4:Er3+@ NaYF4: Yb3+，Tb3+纳米晶体；步骤二 3)所述的超声震荡离心洗涤具体操作如下:向离心管中加入无水乙醇，超声震荡离心管IOmin~20min,并以8000r/min~10000r/min的转速离心洗漆IOmin~15min,收集固相物质2,其中所述的加入的无水乙醇与反应混合液2的体积比为1: (I~1.5);步骤二 3)中所述的干净的固相物2的摩尔量与环己烷的体积比为 lmmol: (4mL ~10mT,)；三、制备核壳壳结构的NaYF4:Er3+_aYF4:Yb3+，Tb3+觀aYF4纳米晶体:1)将YCl3在温室的条件下溶解于油酸和十八烯的混合液中，在转速为600r/min~ 800r/min的条件下加热至130°C~170°C，并在温度为130°C~170°C的条件下保温 30min~60min，然后自然冷却至室温得到反应液4 ;将步骤二 3)得到的第一层核壳结构的 NaYF4:Er3+iNaYF4:Yb3+, Tb3+纳米晶体加入到反应液4中并在转速为600r/min~800r/min 和室温的条件下搅拌20min~40min，然后将温度从室温升温至100°C并在转速为600r/ min~800r/min的条件下搅拌IOmin~20min,得到反应液5 ;步骤三I)所述的YCl3的摩尔量与油酸的体积比为lmmol: (3mL~IOmL);步骤三I)所述的YCl3的摩尔量与十八烯的体积比为lmmol: (12mL~20mL);步骤三I)所述的油酸与十八烯的体积比为1: (2~4); 步骤三I)所述的步骤二 3)得到的核结构的第一层核壳结构的NaYF4:Er3+_aYF4:Yb3+，Tb3+ 纳米晶体与反应液4的体积比为1: (1.5~3)；2)将NaOH和NH4F溶解于容器中的甲醇里并混合均匀，得到原料液3;在氮气的保护下， 将原料液3加入到步骤三I)得到的反应液5中，在室温下以600r/min~800r/min的转速搅拌30min~60min,在转速为600r/min~800r/min的条件下从室温升温至300°C~350°C, 并在转速为600r/min~800r/min和温度为300°C~350°C的条件下保温0.8h~1.2h，自然冷却至室温得到反应混合液3 ;步骤三2)所述的NaOH与NH4F的摩尔比为1: (I~3); 步骤三2)所述的NaOH的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol: (ImL~4mL);步骤三2)所述的NH4F的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol: (2mL~IOmL);步骤三2)所述的原料液3与反应液5的体积比为 1: (2~7);3)将步骤三2)得到的反应混合液3放入离心管中进行超声震荡离心洗涤3~5次， 洗涤后得到的干净的固相物3分散到环己烷中，得到核壳壳结构的NaYF4:Er3+ONaYF4:Yb3+， Tb3+ONaYF4纳米晶体；步骤三3)所述的超声震荡离心洗涤具体操作如下:向离心管中加入无水乙醇，超声震荡离心管IOmin~20min，并以8000r/min~10000r/min的转速离心洗涤 IOmin~15min，收集固相物质3，其中所述的加入的无水乙醇与反应混合液3的体积比为 I: (I~1.5);步骤三3)中所述的干净的固相物3的摩尔量与环己烷的体积比为lmmol: (4mL ~IOmLX
2.根据权利要求1所述的一种核壳壳结构的纳米晶体的制备方法，其特征在于步骤一1)中所述的步骤一 I)所述的ErCl3和YCl3的总摩尔量与油酸的体积比为lmmol: (5mL~ 8mL);步骤一 I)所述的ErCl3和YCl3的总摩尔量与十八烯的体积比为lmmol: (14mL~ 18mL);步骤一 I)所述的油酸与十八烯的体积比为1: (2~4);步骤一 I)所述的ErClJP YCl3的摩尔比为1: (5~10)。
3.根据权利要求1所述的一种核壳壳结构的纳米晶体的制备方法，其特征在于步骤一2)所述的NaOH与NH4F的摩尔比为1: (I~3 );步骤一 2 )所述的NaOH的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol: (2mL~3mL);步骤一 2)所述的NH4F的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol: (4mL~8mL);步骤一 2)所述的原料液I与反应液I的体积比为1: (3~6)。
4.根据权利要求1所述的一种核壳壳结构的纳米晶体的制备方法，其特征在于步骤一 3)所述的干净的固相物I的摩尔量与环己烷的体积比为lmmol: (6mL~8mL)。
5.根据权利要求1所述的一种核壳壳结构的纳米晶体的制备方法，其特征在于步骤二 I)所述的YCl3、YbCl3和TbCl3总的摩尔量与油酸的体积比为lmmol: (4mL~9mL);步骤二1)所述的YCl3^YbC l3和TbCl3总的摩尔量与十八烯的体积比为lmmol:(14mL~16mL);步骤二 I)所述的油酸与十八烯的体积比为1: (2~4);步骤二 I)所述的TbCl3与YbCl3的摩尔比为1: (30~60);步骤二 I)所述的TbCl3与YCl3的摩尔比为1: (20~60);步骤二 I)所述的YbCl3与YCl3的摩尔比为1: (I~7)。
6.根据权利要求1所述的一种核壳壳结构的纳米晶体的制备方法，其特征在于步骤二2)所述的NH4F的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:(4mL~7mL);步骤二 2)所述的原料液 2与反应液3的体积比为1: (3~6)。
7.根据权利要求1所述的一种核壳壳结构的纳米晶体的制备方法，其特征在于步骤二3)所述的干净的固相物2的摩尔量与环己烷的体积比为lmmol:(6mL~8mL)。
8.根据权利要求1所述的一种核壳壳结构的纳米晶体的制备方法，其特征在于步骤三1)所述的YCl3的摩尔量与油酸的体积比为lmmol:(4mL~9mL);步骤三I)所述的YCl3的摩尔量与十八烯的体积比为lmmol: (14mL~16mL);步骤三I)所述的油酸与十八烯的体积比为1: (2~4)。
9.根据权利要求1所述的一种核壳壳结构的纳米晶体的制备方法，其特征在于步骤三2)所述的NH4F的摩尔量与甲醇的体积比为lmmol:(4mL~8mL);步骤二 2)所述的原料液 3与反应液5的体积比为1: (4~6)。
10.根据权利要求1所述的一种核壳壳结构的纳米晶体的制备方法，其特征在于步骤三3)所述的干净的固相物3的摩尔量与环己烷的体积比为lmmol: (6mL~8mL)。
【文档编号】C09K11/85GK103525397SQ201310469742
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月10日 优先权日:2013年10月10日
【发明者】陈冠英, 邵韦, 邱海龙, 郝树伟, 杨春晖 申请人:哈尔滨工业大学