本发明专利技术公开了一种蓖麻油酸制备六方相上转换纳米材料的方法。（1）称取氧化钇、氧化镱、氧化铒和/或氧化铥、氧化钬粉末，加入稀盐酸，使之完全溶解，配制为稀土氯化盐溶液；（2）室温下，将稀土氯化盐溶液、蓖麻油酸和十八烯剧烈搅拌，形成微乳相，缓慢升温除水，继续搅拌，自然降温到50℃；（3）恒温，缓慢滴加（氢氧化钠，氟化铵）的甲醇溶液，搅拌形成微乳体系，升温除甲醇；（4）通高纯氩气（99.999%），迅速升温，恒温一点时间后自然冷却，加入过量的环己烷，用无水乙醇和水的混合溶液清洗，真空干燥得到淡黄色粉末。本发明专利技术所需设备简单、操作方便、容易控制、重复率高；产物形貌均匀、尺寸小、分散性好、纯六方相，发强绿光（淡紫光）。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，具体为一种蓖麻油酸制备六方相NaYF4 = Yb, Er和/或Tm、Ho上转换纳米材料的方法，属于纳米材料制备
技术介绍
上转换发光纳米材料是指掺杂稀土元素的固体化合物，利用稀土元素的亚稳态能级吸收多个低能量长波光子，经多光子加和后发射出高能短波光子，从而使红外光转变为可见光，这种现象与我们熟知的Stokes定律相违背。上转换发光纳米材料一般包括激活剂、敏化剂和基质。NaYF4是近年来发现的一种理想的上转换基质材料，主要存在两种晶体结构如a-NaYF4，P-NaYF4，据报道β-NaYF4I转换发光材料是迄今为止上转换效率最高的上转换发光材料之一。稀土元素Er3+具有丰富的能级且上转换效率高、寿命长，一般作为上转换发光纳米材料的激活剂。而稀土元素Yb3+吸收能量后能传递给Er 3+，是一种有效的敏化剂。稀土纳米材料因其独特的上转换发光特性在生物成像领域具有较强的优越性，如化学性质稳定、信噪比高、低毒、高灵敏、无生物背景荧光干扰、光穿透深度深且对生物组织损伤小。其生物应用的前提是获得高质量、亲水性、表面具有可功能化功能团的上转换纳米粒子。通常的合成方法是利用长烷基链的表面活性剂如油酸亚油酸控制纳米粒子的成核和生长过程，以获得形貌均一的纳米材料。如水热法、热分解法等合成出来的上转换纳米粒子一般都是疏水亲油的，只能溶解在非极性的有机溶剂中。如新加坡张勇课题组利用低温成核高温生长的原理，选用油酸或者亚油酸，成功制备了疏水性的上转换纳米粒子。因此，我们利用低温成核高温生长的原理，选用蓖麻油酸为表面活性剂，成功制备了粒径约40nm的上转换纳米粒子，因其表面带有蓖麻油酸配体的轻基，有效的改善了上转换纳米粒子的亲水性，并且可使得其能进一步功能化，为其在生物监测、成像等生物医学领域的应用奠定了基础。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种快速合成大小可控，形貌均一，分散性好，发光性强的六方相上转换纳米材料的制备方法。具体步骤为:(I)按照Y: Yb: Er摩尔比为76?78: 20: 2?4称取氧化钇、氧化镱和氧化铒粉末，并在混合粉末中加入质量百分比浓度为I?5%稀盐酸使之完全溶解，配制为浓度为0.4?0.8摩尔/升的稀土氯化盐溶液，所述氧化铒能部分或全部被氧化铥和/或氧化钬替换。(2)在室温下，将2 ml步骤(I)制备好的稀土氯化盐溶液、6 ml化学纯蓖麻油酸和15 ml化学纯十八烯混合后剧烈搅拌，形成微乳相，将微乳相缓慢升温到100 °C恒温10分钟后到120?140 °0进行除水30分钟，然后继续搅拌使之自然降温到50 °C。(3)将0.1 g氢氧化钠和0.148 g氟化钱溶于10 ml无水甲醇中制成甲醇溶液。(4)50 °C恒温条件下，在步骤(2)所得物中缓慢滴加步骤(3)制好的甲醇溶液，搅拌形成微乳体系并升温除甲醇30分钟。(5)向步骤(4)所得物中通入质量百分比浓度为99.999%的高纯氩气5分钟，并迅速升温至300?330 °C，保持恒温I?2小时后使之自然冷却，待温度降到80 °C时加入5?15ml的化学纯环己烷使产物沉淀，将沉淀物分别用无水乙醇和水的混合溶液清洗2?3次，真空干燥得到淡黄色粉末为纯六方相的上转换纳米材料。将得到的六方相NaYF4 = Yb, Er上转换纳米材料进行透射电子显微镜(TEM)，X射线衍射分析(XRD)及发光性能测试表征；实验结果表明所合成的NaYF4 = Yb, Er，形貌为均匀的六棱柱，尺寸大小约为40 nm，晶相为纯六方相，发强绿光(淡紫光)。本专利技术通过稀土掺杂，选择蓖麻油酸为表面活性剂，和其它溶剂混合形成微乳体系，快速可控地合成颗粒尺寸小形貌均匀、产率高、分散性好、发光强的六方相NaYF4:Yb, Er/Tm/Ho上转换纳米材料。本专利技术可以满足生物荧光探针、生物成像、疾病诊疗材料的需求，为上转换发光材料的生物学实际应用奠定了基础。本专利技术所需设备简单、操作方便、容易控制、重复率高；产物形貌均匀、尺寸小、分散性好、纯六方相，发强绿光(淡紫光)。【附图说明】图1为本专利技术实施例1 NaYF4 = Yb, Er上转换纳米材料的TEM图。图2为本专利技术实施例1 NaYF4 = Yb, Er上转换纳米材料的X射线衍射分析(XRD)图。图3为本专利技术实施例1 NaYF4: Yb，Er上转换纳米材料的荧光光谱图，图中插图(a)为产物NaYF4 = Yb, Er上转换纳米材料分别在水及二氯甲烷中在980 nm激发下的荧光实物图(左:水，右:二氯甲烷)。图4为本专利技术实施例2 NaYF4: Yb，Tm上转换纳米材料的荧光光谱图，图中插图(b)为产物NaYF4 = Yb, Tm上转换纳米材料在分散环己烷中980 nm激光激发下的荧光实物图。图5为本专利技术实施例3 NaYF4: Yb，Ho上转换纳米材料的荧光光谱图，图中插图(C)为产物NaYF4 = Yb, Ho上转换纳米材料在分散环己烷中980 nm激光激发下的荧光实物图。【具体实施方式】本专利技术的稀土氧化物(氧化镱、氧化钇、氧化铒、氧化铥、氧化钬)、蓖麻油酸、氟化铵、氢氧化钠、十八烯和甲醇等购自上海国药集团化学试剂有限公司。实施例1:(I)按照Y: Yb:Er摩尔比为78:20:2称取氧化钇、氧化镱和氧化铒粉末，并在混合粉末中加入质量百分比浓度为3%稀盐酸使之完全溶解，配制为浓度为0.5摩尔/升的稀土氯化盐溶液。(2)在室温下，将2 ml步骤(I)制备好的稀土氯化盐溶液、6 ml化学纯蓖麻油酸和15 ml化学纯十八烯混合后剧烈搅拌，形成微乳相，将微乳相缓慢升温到100 °C恒温10分钟后升温到140 °C除水30分钟，然后继续搅拌使之自然降温到50 °C。(3)将0.1 g氢氧化钠和0.148 g氟化钱溶于10 ml无水甲醇中制成甲醇溶液。(4)50 °C恒温条件下，在步骤(2)所得物中缓慢滴加步骤(3)制好的甲醇溶液，搅拌形成微乳体系并升温除甲醇30分钟。(5)向步骤(4)所得物中通入质量百分比浓度为99.999%的高纯氩气5分钟，并迅速升温至300 °C，保持恒温I小时后使之自然冷却，待温度降到80 °C时加入1ml的化学纯环己烷使产物沉淀，将沉淀物分别用无水乙醇和水的混合溶液清洗2次，真空干燥得到淡黄色粉末为纯六方相的NaYF4 = Yb, Er上转换纳米材料。如图1所示的NaYF4 = Yb, Er上转换纳米材料的TEM图，显示其当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种蓖麻油酸制备六方相上转换纳米材料的方法，其特征在于具体步骤为：（1）按照Y:Yb:Er摩尔比为76～78: 20 : 2～4称取氧化钇、氧化镱和氧化铒粉末，并在混合粉末中加入质量百分比浓度为1～5%稀盐酸使之完全溶解，配制为浓度为0.4～0.8摩尔/升的稀土氯化盐溶液，所述氧化铒能部分或全部被氧化铥和/或氧化钬替换；（2）在室温下，将2 ml步骤 （1）制备好的稀土氯化盐溶液、6 ml化学纯蓖麻油酸和15 ml化学纯十八烯混合后剧烈搅拌，形成微乳相，将微乳相缓慢升温到100 ℃恒温10 分钟后到120～140 ℃进行除水30分钟，然后继续搅拌使之自然降温到50 ℃；（3）将0.1 g氢氧化钠和0.148 g氟化铵溶于10 ml无水甲醇中制成甲醇溶液；（4）50 ℃恒温条件下，在步骤（ 2）所得物中缓慢滴加步骤 （3）制好的甲醇溶液，搅拌形成微乳体系并升温除甲醇30分钟；（5）向步骤（4）所得物中通入质量百分比浓度为99.999%的高纯氩气5分钟，并迅速升温至300～330 ℃，保持恒温1～2 小时后使之自然冷却，待温度降到80 ℃时加入5～15ml的化学纯环己烷使产物沉淀，将沉淀物分别用无水乙醇和水的混合溶液清洗2～3次，真空干燥得到淡黄色粉末为纯六方相的上转换纳米材料。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：欧俊，徐涛，陈真，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：广西;45
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