本发明涉及一种稀土氟化物/聚偶氮苯/N-异丙基丙烯酰胺复合多功能纳米粒子的制备技术，是一种特别蛋黄结构纳米载体的制备方法。
背景技术：
随着智能材料研究的发展，上转换纳米发光材料因其独特的光学性质和物理性质而受到广泛的研究。上转换发光材料是一类具有上转换发光性质的材料，上转换发光（Upconversion Luminescence, UCL）一种反斯托克斯过程，指的是稀土粒子连续吸收多个低能长波长光子后将低能光子转换为高能短波长光子的过程。发光过程使用近红外光进行激发，而近红外光相比于高能光源有着明显的优势，它对组织穿透性强、组织背景荧光弱且对生物体的伤害较小发光时间长久、发光的频率稳定、化学性质稳定。而光具有其他方式不具备的优点，光响应性聚合物载体因可远程控制，能在体外灵活地选择光刺激药物释放时机、光照方向和辐照区域，同时可控制光功率大小，从而达到适时的、适量的对病灶部位释放药物进行治疗，实现对于外界刺激的特征性响应来调控物质的释放过程。
目前基于上转换/光响应多功能纳米粒子的制备方法主要是通过稀土纳米粒子表明修饰多孔二氧化硅，光响应基元进一步接枝在多孔二氧化硅中。多孔二氧化硅中负载药物分子，通过近红外光激发出的紫外光使光响应基元实现光开关的作用，实现诊断与治疗一体化研究。然而，介孔通道对药物的负载会使负载量受到限制，很难实现对药物按需可控释放，治疗效果不佳。
有鉴于此，本发明提出一种稀土上转换纳米粒子/聚偶氮苯复合蛋黄结构纳米粒子及其制备方法，反向乳液法用硅层包覆稀土纳米粒子后，外壳以光响应偶氮苯为交联剂，N-异丙基丙烯酰胺为温敏单体， HF选择性刻蚀制得内核为稀土纳米粒子外壳为双响应壳层的蛋黄结构多功能纳米粒子。此多功能纳米粒子有望解决集诊断与光控/温度双响应治疗于一体化的难题。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有产品的不足，提供一种光/温度双响应稀土粒子的制备方法。反向乳液法用硅层包覆稀土纳米粒子后，外壳以光响应偶氮苯为交联剂，N-异丙基丙烯酰胺为温敏单体， HF选择性刻蚀制得内核为稀土纳米粒子外壳为双响应壳层的蛋黄结构多功能纳米粒子。此多功能纳米粒子有望解决集诊断与光控/温度双响应治疗于一体化的难题，蛋黄结构有利于提高药物的利用效率，且与生物较好的相容性，不和组织发生化学物理反应和排斥反应，无毒副作用。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种稀土氟化物/聚偶氮苯/N-异丙基丙烯酰胺复合多功能纳米粒子的制备方法，该复合纳米粒子为蛋黄结构，内核为同质核壳稀土纳米粒子，其化学式为：NaYF4: Tm3+, Yb3+, Tm3+/ NaYF4，外壳为以BMAAB为交联剂的PNIPAM壳层（PAZO-NIPAM @UCNPs），所述的内核尺寸为40 nm；外壳厚度为60 nm，其制备包括如下步骤：
（1）20%Yb3+/0.5%Tm3+上转换纳米粒子的制备：将1-十八烯(ODE)，油酸(OA)氯化钇(YCl3)水溶液、氯化镱(YbCl3)水溶液和氯化铥(TmCl3)水溶液混合均匀，在氮气流下升温至110℃ ~ 120 ℃，除去体系中的水分和氧气，随后升温到140 ℃ ~ 160 ℃，并保温45 min ~ 55 min后其冷却，加入氢氧化钠甲醇溶液和氟化铵甲醇溶液，室温搅拌1 h ~ 2 h；升温至100 ℃~150℃除掉甲醇和水分，随后升温至290℃~300 ℃，并保温60min~90 min后冷却至室温，加入10 mL乙醇沉淀产物，将混合溶液以5000 ~ 10000转/分钟离心10 min ~ 20 min，用乙醇洗涤三次后，产物分散于氯仿中待用。
（2）同质惰性壳层包覆的具体操作：将1-十八烯，油酸和氯化钇YCl3水溶液加入到四口烧瓶中；无氧环境下，升温至110 ℃ ~ 120 ℃，持续4 ~ 5 min，后升温到140 ℃ ~ 160 ℃，保温50 min~ 60 min后冷却至室温；加入步骤（1）制备好的NaYF4:20%Yb3+/0.5%Tm3+上转换纳米粒子，室温搅拌1 h ~ 2 h，升温至80 ℃ ~ 90 ℃，保温3 ~ 6min，然后降温至室温；加入氢氧化钠甲醇溶液和氟化铵甲醇溶液，搅拌1 h ~ 2 h；升温至100 ℃~ 150 ℃，保温3 min ~ 4 min，后升温至290 ℃ ~ 300 ℃，并保温60 min ~90 min ，冷却至室温后，加入乙醇沉淀产物；将混合溶液以5000 ~ 10000转/分钟，离心10 min ~ 20 min，乙醇洗涤3次后，产物于环己烷中待用。
（3）SiO2@ UCNPs核壳结构粒子的制备：将表面活性剂CO-520，环己烷和步骤（2）上转换纳米粒子环己烷溶液加入三口烧瓶中，搅拌10 min ~ 30 min；加入氨水（wt 30%），密封后超声20 min ~ 30 min；加入正硅酸乙酯，室温下搅拌20 h ~ 30 h，转速为500 ~ 800 转/分钟；后加入MPS硅烷偶联剂，搅拌20 ~ 30 h；加入丙酮破乳，离心得到产物（UCNPs@SiO2），用乙醇溶液洗涤2 ~ 4次。
（4）PAZO-NIPAM @ SiO2 @ UCNPs三层纳米粒子的制备：将乙烯化UCNPs @ SiO2微球超声20 min ~ 30 min分散在乙腈，然后依此加入BMAAB交联剂、NIPAM温敏性单体、DVB助交联剂和AIBN引发剂（单体总量的3 wt%），装上油水分离器、回流冷凝管，氮气置换4 ~ 5次以除掉反应容器中的空气，接上氮气包，在30 min内将温度由室温升至80 ℃~ 100 ℃，保温12 min ~ 20 min后升温至100 ℃~ 120 ℃，在3.5 h内（包括加热升温时间）将反应溶剂蒸出一半后停止反应，并向反应溶液中加入对二苯酚，待溶液冷却至室温后过滤得到产物，乙醇洗涤至离心上层清液为无色。
（5）PAZO-NIPAM @ UCNPs蛋黄结构纳米粒子的制备：将步骤（4）的核壳结构微球分散在无水乙醇中，再加入氢氟酸，搅拌20-30 h后离心，用无水乙醇至上层离心清液为无色，将得到的产物置于30 ~ 60 ℃真空干燥箱烘干至恒重，得到PAZO-NIPAM @ SiO2 @ UCNPs复合纳米粒子。
优选地，如上所述的一种稀土氟化物/聚偶氮苯/N-异丙基丙烯酰胺复合多功能纳米粒子的制备方法，所述步骤（1）中1-十八烯和油酸的加入量分别为10 mL ~ 20 mL，5 mL ~ 10 mL，0.2mol/L氯化钇水溶液、0.2mol/L氯化镱水溶液和0.2mol/L氯化铥水溶液的加入量为1 mL ~ 5 mL，1 mL ~ 4 mL， 10 µL ~ 30 µL，0.5mol/L氢氧化钠甲醇溶液和0.5mol/L氟化铵甲醇的用量分别为3 mL ~ 6 mL, 5 mL ~ 10 mL，乙醇沉淀产物的用量为5 mL ~ 20 mL，氯仿的用量为5 mL ~ 20 mL。
优选地，如上所述的一种稀土氟化物/聚偶氮苯/N-异丙基丙烯酰胺复合多功能纳米粒子的制备方法，所述步骤（2）中1-十八烯和油酸的加入量分别为10 mL ~ 20 mL，5 mL ~ 10 mL，0.2mol/L氯化钇水溶液加入量为1 mL ~ 5 mL，氢氧化钠甲醇溶液和氟化铵甲醇的用量为 3 mL ~ 6 mL, 5 mL ~ 10 mL，乙醇沉淀产物的用量为5 mL ~ 20 mL，环己烷的用量为5 mL ~ 20 mL。
优选地，如上所述的一种稀土氟化物/聚偶氮苯/N-异丙基丙烯酰胺复合多功能纳米粒子的制备方法，所述步骤（3）表面活性剂CO-520、环己烷和上转换纳米粒子环己烷溶液加入量分别为1 mL ~ 3 mL，10 mL ~ 15 mL，5 mL ~ 10 mL，氨水（30 wt. %）加入量为0.1 mL ~ 0.3 mL，正硅酸乙酯用量为0.1 mL ~ 0.2 mL，MPS硅烷偶联剂用量为1 mL ~ 3 mL。
优选地，如上所述的一种稀土氟化物/聚偶氮苯/N-异丙基丙烯酰胺复合多功能纳米粒子的制备方法，所述步骤（4）乙烯化UCNPs @ SiO2微球分散在乙腈中的体积比为1：2，BMAAB交联剂、PAA p H响应性单体、DVB助交联剂和AIBN引发剂的用量分别为20 mg ~ 40 mg，80 mg ~ 100 mg，30 µL ~ 50 µL，1 mg ~ 5 mg；阻聚剂对苯二酚用量 1 mg ~ 2 mg。
一种稀土氟化物/聚偶氮苯/N-异丙基丙烯酰胺复合多功能纳米粒子的制备方法，所述步骤（5）中的无水乙醇、氢氟酸的用量分别为 1 mL ~ 5 mL，3 mL ~ 6 mL。
优选地，如上所述的稀土氟化物/聚偶氮苯/N-异丙基丙烯酰胺复合多功能纳米粒子，为光控和热敏性双重响应材料，同时实现显影探测和药物的体内释放。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、上转换发光材料恰恰可将近红外光转换为可见光和紫外光，其中紫外光可以用于材料的刺激，而可见光则可以用于显影成像，对药物载体进行实时示踪，因此将两者结合即可很好的解决医学上诊断与治疗分离的难题。
2、该合成方法新颖，采用Ostwald熟化法成功合成得到了形貌规则、粒径均匀、结晶度高、发光性能满足要求的高质量，粒子表面缺陷少，发光效率高的稀土上转换纳米粒子，并通过其表面连接一层油酸分子，极大地提升了其在非极性溶剂中的溶解性，通过对其表面进行修饰和改性，增加其在水中的稳定性，利用反相微乳液法，使UCNPs 非亲水性的表面添加了二氧化硅壳层后，并用硅烷偶联剂对其进行特异性修饰，使粒子带碳碳双键，得到分散性较好的SiO2 @ UCNPs核壳结构纳米粒子。
3、本发明主要经过物理添加的方法，以BMAAB为交联剂、乙烯化二氧化硅为模版、NIPAM为温敏性功能单体，采用蒸馏沉淀聚合法成功地制备得到了PAZO-NIPAM @ SiO2 @UCNPs三层核壳结构微球，用 HF选择性的将二氧化硅内核刻蚀掉后即得到了PAZO-NIPAM @ UCNPs具有温度/光双响应性的蛋黄结构的稀土纳米粒子。整体操作实施性强、成本合理，能够很好的满足批量化生产的要求。
4、PAZO-NIPAM @UCNPs复合蛋黄结构的纳米粒子其蛋黄结构的中空部分由PAZO-NIPAM 聚合物壳层和稀土纳米粒子UCNPs 的中介体SiO2 刻蚀产生，蛋黄结构给药物的负载提供了必备的空间。
附图说明
图1为本发明实施例一所述的稀土上转换纳米粒子进行透射电子显微镜（TEM）分析照片。
图2为本发明实施例二所述的稀土上转换纳米粒子进行红外光谱（FTIR）分析。
图3为本发明实施例四所述的进行稀土上转换发光材料/聚偶氮苯复合纳米粒子透射电子显微镜（TEM）分析图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合附图和实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
一种稀土氟化物/聚偶氮苯/N-异丙基丙烯酰胺复合多功能纳米粒子的制备方法，该复合纳米粒子为蛋黄结构，内核为同质核壳稀土纳米粒子，其化学式为：NaYF4: Tm3+, Yb3+, Tm3+/ NaYF4，外壳为以BMAAB为交联剂的PNIPAM壳层（PAZO-NIPAM @UCNPs），所述的内核尺寸为40 nm；外壳厚度为60 nm，其制备包括如下步骤：
（1）20%Yb3+/0.5%Tm3+上转换纳米粒子的制备：将1-十八烯(ODE)15 mL，7 mL油酸(OA)，3.975 mL氯化钇(YCl3)水溶液（0.2mol/L）、1 mL氯化镱(YbCl3)水溶液（0.2mol/L）和25 µL氯化铥(TmCl3)水溶液（0.1mol/L）混合，在氮气流下升温至120 ℃，除去体系中的水分和氧气，随后升温到150 ℃，并保温50 min后其冷却，加入5 mL氢氧化钠甲醇溶液（0.5mol/L）和8 mL氟化铵甲醇溶液（0.5mol/L），室温搅拌1 h；升温至130 ℃除掉甲醇和水分，随后升温至300 ℃，并保温80 min后冷却至室温，加入10 mL乙醇沉淀产物，将混合溶液以5000 ~ 10000转/分钟离心10 min，用乙醇洗涤3次后，产物分散于10 mL氯仿中待用。
（2）同质惰性壳层包覆的具体操作：将1-十八烯15 mL，7 mL油酸和5 mL氯化钇YCl3水溶液（0.2mol/L）加入到100 mL四口烧瓶中；无氧环境下，升温至120 ℃，持续5 min，后升温到150 ℃，保温50 min后冷却至室温；加入步骤（1）制备好的NaYF4:20%Yb3+/0.5%Tm3+上转换纳米粒子，室温搅拌1 h，升温至85 ℃，保温4 min，然后降温至室温；加入5 mL氢氧化钠甲醇溶液和8 mL氟化铵甲醇溶液，搅拌1 h；升温至120 ℃，保温4 min，后升温至300 ℃，并保温90 min，冷却至室温后，加入12.5 mL乙醇沉淀产物；将混合溶液以8000转/分钟，离心10 min，乙醇洗涤三次后，产物于10 mL环己烷中待用。
（3）SiO2@ UCNPs核壳结构粒子的制备：将2 mL表面活性剂CO-520，12 mL环己烷和8 mL上转换纳米粒子环己烷溶液加入100 mL三口烧瓶中，搅拌10 min；加入0.16 mL氨水（wt 30%），密封后超声20 min；加入0.12 mL正硅酸乙酯，室温下搅拌24 h，转速为600 转/分钟；后加入2 mL MPS硅烷偶联剂，搅拌24 h；加入丙酮破乳，离心得到产物（UCNPs@SiO2），用乙醇溶液洗涤3次。
（4）PAZO-NIPAM @ SiO2 @ UCNPs三层纳米粒子的制备：将30 mg乙烯化UCNPs @ SiO2微球超声30 min分散在50 mL乙腈，然后依此加入30 mg BMAAB交联剂、85 mg NIPAM温敏性单体、40 µL DVB助交联剂和3 mg AIBN引发剂（单体总量的3 wt.%），装上油水分离器、回流冷凝管，氮气置换4次除掉反应容器中的空气，接上氮气包，在30 min内将温度由室温升至90 ℃，保温15 min后升温至110 ℃，在3.5 h内（包括加热升温时间）将反应溶剂蒸出一半后停止反应，并向反应溶液中加入对二苯酚1.5 mg，待溶液冷却至室温后过滤得到产物，乙醇洗涤至离心上层清液为无色。
（5）PAZO-NIPAM @ UCNPs蛋黄结构纳米粒子的制备：将步骤（4）的核壳结构微球分散在2 mL无水乙醇中，再加入5 mL氢氟酸，搅拌24 h后离心，用无水乙醇至上层离心清液为无色，将得到的产物置于50 ℃真空干燥箱烘干至恒重，得到PAZO-NIPAM @ SiO2 @ UCNPs复合纳米粒子。
实施例2
（1）20%Yb3+/0.5%Tm3+上转换纳米粒子的制备：将1-十八烯(ODE)10 mL，5 mL油酸(OA)，1 mL氯化钇(YCl3)水溶液（0.2mol/L）、1 mL氯化镱(YbCl3)水溶液（0.2mol/L）和10 µL氯化铥(TmCl3)水溶液（0.1mol/L）混合，在氮气流下升温至110 ℃，除去体系中的水分和氧气，随后升温到140 ℃，并保温45 min后其冷却，加入5 mL氢氧化钠甲醇溶液（0.5mol/L）和8 mL氟化铵甲醇溶液（0.5mol/L），室温搅拌1 h；升温至100 ℃除掉甲醇和水分，随后升温至290 ℃，并保温60 min后冷却至室温，加入7 mL乙醇沉淀产物，将混合溶液以5000转/分钟离心10 min，用乙醇洗涤3次后，产物分散于10 mL氯仿中待用。
（2）同质惰性壳层包覆的具体操作：将1-十八烯10 mL，5 mL油酸和1 mL氯化钇YCl3水溶液（0.2mol/L）加入到100 mL四口烧瓶中；无氧环境下，升温至110 ℃，持续4 min，后升温到150 ℃，保温50 min后冷却至室温；加入步骤（1）制备好的NaYF4:20%Yb3+/0.5%Tm3+上转换纳米粒子，室温搅拌1 h，升温至80 ℃，保温4 min，然后降温至室温；加入3 mL氢氧化钠甲醇溶液和5 mL氟化铵甲醇溶液，搅拌1 h；升温至100 ℃，保温4 min，后升温至290 ℃，并保温60 min，冷却至室温后，加入5 mL乙醇沉淀产物；将混合溶液以5000转/分钟，离心10 min，乙醇洗涤三次后，产物于10 mL环己烷中待用。
（3）SiO2@ UCNPs核壳结构粒子的制备：将1 mL表面活性剂CO-520，10 mL环己烷和6 mL上转换纳米粒子环己烷溶液加入100 mL三口烧瓶中，搅拌10 min；加入0.16 mL氨水（wt 30%），密封后超声20 min；加入0.12 mL正硅酸乙酯，室温下搅拌20 h，转速为500 转/分钟；后加入1 mL MPS硅烷偶联剂，搅拌20 h；加入丙酮破乳，离心得到产物（UCNPs@SiO2），用乙醇溶液洗涤3次。
（4）PAZO-NIPAM @ SiO2 @ UCNPs三层纳米粒子的制备：将30 mg乙烯化UCNPs @ SiO2微球超声20 min分散在50 mL乙腈，然后依此加入20 mg BMAAB交联剂、80 mg NIPAM温敏性单体、30 µL DVB助交联剂和2 mg AIBN引发剂（单体总量的3 wt%），装上油水分离器、回流冷凝管，氮气置换4次以除掉反应容器中的空气，接上氮气包，在30 min内将温度由室温升至80 ℃，保温12 min后升温至100 ℃，在3.5 h内（包括加热升温时间）将反应溶剂蒸出一半后停止反应，并向反应溶液中加入对二苯酚1 mg，待溶液冷却至室温后过滤得到产物，乙醇洗涤至离心上层清液为无色。
（5）PAZO-NIPAM @ UCNPs蛋黄结构纳米粒子的制备：将步骤（4）的核壳结构微球分散在2 mL无水乙醇中，再加入3 mL氢氟酸，搅拌20 h后离心，用无水乙醇至上层离心清液为无色，将得到的产物置于30 ℃真空干燥箱烘干至恒重，得到PAZO-NIPAM @ SiO2 @ UCNPs复合纳米粒子。
实施例3
（1）20%Yb3+/0.5%Tm3+上转换纳米粒子的制备：将1-十八烯(ODE)20 mL，10 mL油酸(OA)，5 mL氯化钇(YCl3)水溶液（0.2mol/L）、4 mL氯化镱(YbCl3)水溶液（0.2mol/L）和30 µL氯化铥(TmCl3)水溶液（0.1mol/L）混合，在氮气流下升温至120 ℃，除去体系中的水分和氧气，随后升温到160 ℃，并保温55 min后其冷却，加入7 mL氢氧化钠甲醇溶液（0.5mol/L）和10 mL氟化铵甲醇溶液（0.5mol/L），室温搅拌2 h；升温至150 ℃除掉甲醇和水分，随后升温至300 ℃，并保温90 min后冷却至室温，加入13 mL乙醇沉淀产物，将混合溶液以10000转/分钟离心20 min，用乙醇洗涤3次后，产物分散于15 mL氯仿中待用。
（2）同质惰性壳层包覆的具体操作：将1-十八烯20 mL，8 mL油酸和6 mL氯化钇YCl3水溶液（0.2mol/L）加入到100 mL四口烧瓶中；无氧环境下，升温至120 ℃，持续5 min，后升温到160 ℃，保温60 min后冷却至室温；加入步骤（1）制备好的NaYF4:20%Yb3+/0.5%Tm3+上转换纳米粒子，室温搅拌2 h，升温至90 ℃，保温5 min，然后降温至室温；加入6 mL氢氧化钠甲醇溶液和10 mL氟化铵甲醇溶液，搅拌2 h；升温至150 ℃，保温4 min，后升温至300 ℃，并保温90 min，冷却至室温后，加入20 mL乙醇沉淀产物；将混合溶液以10000转/分钟，离心20 min，乙醇洗涤三次后，产物于10 mL环己烷中待用。
（3）SiO2@ UCNPs核壳结构粒子的制备：将1 mL表面活性剂CO-520，14 mL环己烷和10 mL上转换纳米粒子环己烷溶液加入100 mL三口烧瓶中，搅拌15 min；加入0.20 mL氨水（wt 30%），密封后超声30 min；加入0.15 mL正硅酸乙酯，室温下搅拌30 h，转速为800 转/分钟；后加入1.2 mL MPS硅烷偶联剂，搅拌30 h；加入丙酮破乳，离心得到产物（UCNPs@SiO2），用乙醇溶液洗涤3次。
（4）PAZO-NIPAM @ SiO2 @ UCNPs三层纳米粒子的制备：将30 mg乙烯化UCNPs @ SiO2微球超声30 min分散在55 mL乙腈，然后依此加入40 mg BMAAB交联剂、100 mg NIPAM温敏性单体、50 µL DVB助交联剂和4.1 mg AIBN引发剂（单体总量的3 wt%），装上油水分离器、回流冷凝管，氮气置换5次以除掉反应容器中的空气，接上氮气包，在30 min内将温度由室温升至100 ℃，保温20 min后升温至120 ℃，在3.5 h内（包括加热升温时间）将反应溶剂蒸出一半后停止反应，并向反应溶液中加入对二苯酚 2 mg，待溶液冷却至室温后过滤得到产物，乙醇洗涤至离心上层清液为无色。
（5）PAZO-NIPAM @ UCNPs蛋黄结构纳米粒子的制备：将步骤（4）的核壳结构微球分散在5 mL无水乙醇中，再加入6ml氢氟酸，搅拌30 h后离心，用无水乙醇至上层离心清液为无色，将得到的产物置于60 ℃真空干燥箱烘干至恒重，得到PAZO-NIPAM @ SiO2 @ UCNPs复合纳米粒子。
我们对制备的样品等进行了性能测试，具体如下：
试验一、透射电子显微镜（TEM）分析：将实例1上转换纳米粒子的制备步骤中的到的UCNPs粒子取3 ~ 5 mL分散在氯仿中，调节至合适浓度后，取一滴滴在铜网上，让溶剂自由挥发后再进行观察粒子形状，结果见图1。
图1（a）、（b）分别是进行性能测试的核结构上转换纳米粒子（core UCNPs）和核壳结构上转换纳米粒子（core-s hell UCNPs）的透射图。从透射电镜图中可知，实验制得的 UCNPs 晶体呈现明显的椭圆形貌，粒径大小均一、在氯仿溶剂中纳米粒子分散均匀。图 1(a)是存在核结构的UCNPs粒子，由于粒子表面成功包覆了一层油酸结构，而油酸表层使该粒子很好的分散于非极性溶剂中，有机溶剂的挥发使纳米粒子可通过分子间作用力范德华力，可形成排列规则有序的阵列结构覆于铜网上。通过Image J测量计算出粒子的颗粒粒径为25.7±1.8 nm。图 1(b)是核壳结构的UCNPs，粒子因表面的油酸层存在使其在铜网上形成有序的结构排列。一层没有其他离子掺入的壳层的包覆使得粒子生长程度进一步提高，外形更加规则，呈现球形。其中透射电镜中少量的微粒是因为在实验过程中粒子发生晶相成核，通过Image J测量检测得到其粒径为29.7±1.5 nm。根据图1(a)和(b)中颗粒的形貌可以判断，作为核结构的上转换纳米粒子外表面已成功包覆一层没有壳层，这外层的壳结构没有稀土离子，呈惰性，且壳层厚度约为4 nm。
试验二、稀土上转换纳米粒子的红外光谱分析：取1 ~ 2 g实例1制备的样品烘干后与光谱级溴化钾研磨混合均匀后压片，仪器分辨率为4 cm-1，扫描16次，结果见图2.
通过红外分析可知中UCNPs粒子表面存在一层油酸分子，致使原本不能溶于非极性溶剂的粒子，可以均匀分散于非极性的氯仿，是因为油酸的长碳链可以帮助粒子在非极性环境中均匀分开，并能很好地防止粒子聚集。3442 cm-1处有一红外吸收峰，经分析可知，它属于纳米粒子外层的油酸分子中羟基的伸缩振动；而油酸分子中-C H2-的伸缩振动则对应谱图中 2923cm-1和2852 cm-1两处较强的红外光谱吸收峰；在1554cm-1处的吸收峰是羧酸盐基团的振动峰。
试验三、取少量（约3 ~ 5 mL）的稀土上转换发光材料/聚偶氮苯复合纳米粒子（UCNPs）分散在氯仿中，调节至合适浓度后，取一滴滴在铜网上，让溶剂自由挥发后再进行观察，结果见图3。
将实施例1所制备的复合纳米粒子用透射电子显微镜进行结构表征，结果如图3（a）所示， SiO2 @UCNPs粒子呈现椭圆形、颗粒大小适中，且SiO2的壳层内厚度均匀适中，约为10 nm。随后以该UCNPs@ SiO2粒子为基础，使用蒸馏沉淀得到了PAZO-NIPAM @ SiO2 @UCNPs纳米粒子，如图3 (b)所示，该粒子的包覆层均匀规则，在投射电镜下可以明显看到结构清晰的核壳结构，且粒子间的分散较好没有发生过度的粘连，主要是因为微球在溶液中浓度低且分散性较好，颗粒间粘连不明显，分散性好，随后用 HF除去二氧化硅壳层后，刻蚀后的核壳结构中空结构面积大，且纳米粒子的分散性好，二氧化硅壳层厚度足够，刻蚀掉硬质内核后，聚合物壳层结构稳定，能实现高的上转换效率。
上述实施例对本发明做了详细说明。当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述例子，相关技术人员在本发明的实质范围内所作出的变化、改型、添加或减少、替换，也属于本发明的保护范围。