几种稀土氟化物纳米材料的合成及其生物成像研究

发布时间：2021-10-02 02:19

　　稀土氟化物纳米材料作为生物成像造影剂之一在生物医学领域受到广泛的关注。与临床商用的造影剂相比,稀土氟化物纳米材料具有很多明显的优势,比如多功能性、较大的比表面积、较好的生物相容性、稳定的物理和化学性质等。然而,高效且多功能化的稀土氟化物纳米颗粒的制备及其在生物成像领域的应用仍然是纳米医学领域的一大研究难点和热点。为了满足生物医学领域对稀土氟化物纳米材料的需求,利用绿色环保的方法合成具有较好的稳定性、较高的荧光强度、多功能一体化和生物安全的纳米材料具有十分重要的意义。本论文设计合成了一系列稀土氟化物纳米材料,对其结构和性质进行了表征,并详尽研究了部分稀土氟化物纳米材料在生物体外和体内的多模态成像的性能。主要包含以下五部分内容。第一章介绍了本论文的研究背景,包括生物成像的意义,目前主要的生物成像模式,不同成像模式的优点和缺点,稀土纳米材料的发光特性,稀土氟化物的合成方法及各个方法的优势和劣势,以及稀土氟化物纳米材料在生物成像领域的应用等方面,从而得出本论文的设计思路和研究意义。第二章研究了拓扑转换方法快速合成β-NaYF4纳米颗粒。本章通过水热法设计合成了β-NaYF4。为了避免α-NaY... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１上转换发光过程的简化能级图：（ａ）ＥＳＡ、（ｂ）ＥＴＵ、（ｃ）ＣＵＣ、（ｄ）ＰＡ和（ｅ）ＥＭＵ过??程?

意义［７８］，在多种液相的合成方法中，稀土氟化物发光纳米晶体分为两个生长过程，??一是形核过程，另一个是生长过程。晶体的成核和生长过程可以用目前公认的??ＬａＭｅｒ理论模型来描述［７９，８０］，如图３所示。在整个反应的最初阶段，体系内自由??单体的浓度迅速升高，进入不稳定状态，溶液的过饱和度达到形成晶核所需的临??界值，引发爆炸性成核。随后，溶液保持较低过饱和度，晶核进入生长过程，并??逐渐达到平衡阶段。在此期间，体系中同时存在晶核的团聚和熟化的现象，降低??了体系内颗粒的数量。因此，在纳米晶体的生长过程中，将晶体成核过程和生长??过程分开，有助于提高纳米晶体的单分散性。其次，提高自由单体的浓度可以有??效降低晶核的尺寸，进而减小最终产物的尺寸。在晶体生长的过程中，体系的相??对化学势影响着产物的最终形貌，尤其单体浓度被认为是影响纳米晶体不同晶面??生长速度的关键因素。在较低的单体浓度或足够长的反应时间条件下

的纳米晶体［８３］。除此之外，反应温度也会影响物质的反应活性，进而影响着晶体??质量和晶体生长速度［８４－８６］。反应体系的溶剂和添加剂也是影响纳米晶体形貌的关??键因素。如图４所示，这些溶剂或者添加剂容易吸附在晶体的某个特定的晶面上，??这种选择性吸附会对某些特定的晶面产生生长促进或者生长抑制的作用，进而生??成不同形貌的纳米颗粒［８７－８９ＬｐＨ值也是调控纳米晶体生长动力学的重要因素［９０］。??因为溶液中的ｐＨ值既可以影响溶质的溶解度，还会对晶体的生长速度产生影响，??而且溶液的ｐＨ值可以改变添加剂和溶剂的物理和化学状态，进而改变对纳米晶??面的吸附作用，最终影响纳米晶体形貌和晶体的相结构［９１］。??１．２．４稀土氟化物纳米发光材料的表面修饰??当稀土氟化物纳米材料的尺寸在１到１００?ｎｍ之间时，约含有１０到ｌｘｌ〇４个??原子，这些纳米材料的物理化学性质与块体的材料不同。因为纳米材料具有更大??的比表面积，通常在ｌＯＯ－ｌＯＯＯｎ＾ｇ－１范围内。表面的原子通常具有较少的相邻原??子

【参考文献】：
期刊论文
[1]Yb3+/Tm3+掺杂的NaY（WO4）2纳米晶的制备及发光特性[J]. 李慧,杨魁胜,祁宁,左周.  无机化学学报. 2012(02)
[2]稀土元素的特性和用途(上)[J]. 谭东.  广西化工. 1990(01)

博士论文
[1]镱激活的红外下转换材料和铋铕共掺氧化钆的制备及发光性质表征[D]. 韦先涛.中国科学技术大学 2010

硕士论文
[1]稀土离子掺杂的透明陶瓷LuAG：Pr3+和上转换发光材料Y2O3：Tm3+/Yb3+的制备及光谱研究[D]. 赵江波.中国科学技术大学 2009



本文编号：3417812