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核壳型Ag@GdF3:Er3+,Yb3+上转换纳米发光材料的制备与性能研究

作　者: 魏忠杰
导　师: 刘桂霞
学　校: 长春理工大学
专　业: 无机化学
关键词: 核壳结构 Ag GdF3:Er3+ Yb3+ 上转换发光
分类号: O611.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


近年来,贵金属纳米粒子与上转换发光材料组成的核壳结构复合纳米材料,由于其独特的物理和化学特性,使得其在药物传输、DNA序列检测、疾病诊断与治疗、荧光探针与生物成像等生物医学领域中具有广泛的应用前景,成为人们日趋研究的重点。贵金属和上转换发光材料在发光性能方面的相互作用的研究对于合成高效发光材料将具有重要的借鉴作用。本文采用液相法及水热法制备了单质Ag纳米粒子,再利用直接沉淀法成功制备了Ag@GdF3:Er3+,Yb3+、Ag@GdF3:Er3+,Yb3+@SiO2、Ag@SiO2@GdF3:Er3+,Yb3+以及Ag@SiO2@GdF3:Er3+,Yb3+@SiO2核壳结构纳米上转换发光粒子,并采用XRD、TEM、UV-Vis、FTIR以及荧光光谱等测试手段对其结构和发光性能进行了表征。通过改变TEOS的量以及稀土硝酸盐的量等实验条件可以有效的控制Si02层的厚度与稀土壳层的厚度,进而对其发光性能进行调控。最外层包覆Si02层可提高核壳结构纳米粒子的稳定性,水溶性以及生物相容性,使其能够更广泛的应用于生物医学等相关领域。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-8
第一章 绪论  8-27
  1.1 引言  8
  1.2 核壳型复合纳米材料  8-11
    1.2.1 核壳结构纳米复合材料的形成机理  9-11
    1.2.2 核壳型复合纳米材料的特点  11
  1.3 贵金属核壳型复合纳米材料  11-16
    1.3.1 贵金属核壳型复合纳米材料的研究现状  11-14
    1.3.2 贵金属核壳型复合纳米材料的制备方法  14-16
  1.4 稀土上转换发光纳米材料  16-20
    1.4.1 稀土上转换纳米发光材料的性质  17
    1.4.2 稀土上转换纳米发光材料的激活剂离子和基质  17-20
  1.5 金属增强荧光  20-23
  1.6 贵金属对稀土上转换纳米发光材料的修饰  23-25
  1.7 本论文研究的目的和意义  25-27
第二章 实验药品、仪器和测试方法  27-29
  2.1 实验药品  27
  2.2 实验仪器  27-28
  2.3 测试仪器及方法  28-29
    2.3.1 X射线衍射(XRD)分析  28
    2.3.2 透射电镜(TEM)分析  28
    2.3.3 红外吸收光谱(FTIR)分析  28
    2.3.4 荧光光谱分析  28
    2.3.5 紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)分析  28-29
第三章 Ag@GdF_3：Er~(3+),Yb~(3+)复合纳米发光粒子的制备与表征  29-35
  3.1 引言  29
  3.2 实验部分  29-30
    3.2.1 氨基化单质Ag的制备  29
    3.2.2 Ag@GdF_3：Er~(3+),Yb~(3+)复合纳米发光粒子的制备  29-30
  3.3 结果与讨论  30-34
    3.3.1 Ag@GdF_3：Er~(3+),Yb~(3+)复合纳米发光粒子的形成过程分析  30
    3.3.2 X射线衍射(XRD)分析  30-31
    3.3.3 红外光谱(FTIR)分析  31-32
    3.3.4 透射电镜(TEM)分析  32
    3.3.5 紫外可见吸收光谱(UV-Vis)分析  32-33
    3.3.6 荧光光谱分析  33-34
  3.4 本章小结  34-35
第四章 Ag@GdF_3：Er~(3+),Yb~(3+)@SiO_2复合纳米发光粒子的制备与表征  35-42
  4.1 引言  35
  4.2 实验部分  35-36
    4.2.1 氨基化单质Ag的制备  35
    4.2.2 Ag@GdF_3：Er~(3+),Yb~(3+)复合纳米发光粒子的制备  35
    4.2.3 Ag@GdF_3：Er~(3+),Yb~(3+)@SiO_2复合纳米发光粒子的制备  35-36
  4.3 结果与讨论  36-41
    4.3.1 XRD分析  36-37
    4.3.2 TEM分析  37-38
    4.3.3 FTIR分析  38
    4.3.4 UV-Vis 分析  38-40
    4.3.5 荧光光谱分析  40-41
  4.4 本章小结  41-42
第五章 Ag@SiO_2@GdF_3：Er~(3+),Yb~(3+)复合纳米发光粒子的制备与表征  42-53
  5.1 引言  42
  5.2 实验部分  42-43
    5.2.1 单质Ag的制备  42
    5.2.2 Ag@SiO_2复合纳米发光粒子的制备  42-43
    5.2.3 Ag@SiO_2@GdF_3：Er~(3+),Yb~(3+)复合纳米发光粒子的制备  43
  5.3 结果与讨论  43-52
    5.3.1 Ag@SiO_2@GdF_3：Er~(3+),Yb~(3+)复合纳米发光粒子的形成过程分析  43-44
    5.3.2 XRD分析  44-46
    5.3.3 TEM分析  46-48
    5.3.4 UV-Vis 分析  48-50
    5.3.5 FTIR分析  50
    5.3.6 荧光光谱分析  50-52
  5.4 本章小结  52-53
第六章 Ag@SiO_2@GdF_3：Er~(3+),Yb~(3+)@SiO_2复合纳米发光粒子的制备与表征  53-60
  6.1 引言  53
  6.2 实验部分  53-54
    6.2.1 Ag纳米粒子的制备  53
    6.2.2 Ag@SiO_2纳米粒子的制备  53
    6.2.3 Ag@SiO_2@GdF_3：Er~(3+),Yb~(3+)纳米发光粒子的制备  53-54
    6.2.4 Ag@SiO_2@GdF_3：Er~(3+),Yb~(3+)@SiO_2复合纳米发光粒子的制备  54
  6.3 结果与讨论  54-59
    6.3.1 Ag@SiO_2@GdF_3：Er~(3+),Yb~(3+)@SiO_2复合纳米发光粒子的形成过程  54
    6.3.2 XRD分析  54-55
    6.3.3 TEM分析  55-56
    6.3.4 FTIR分析  56-57
    6.3.5 UV-Vis分析  57
    6.3.6 荧光光谱分析  57-59
  6.4 本章小结  59-60
结论  60-61
致谢  61-62
参考文献  62-66
附录  66

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 无机化学 > 化学元素与无机化合物 > 无机合成化学
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