NaYF4 是什么东西?_服务器知识

NaYF4 是目前氟化物类上转换荧光材料中声子能量最低、荧光效率最高的基质

材料。在正常状态下，NaYF4 存在两种晶型，一种是立方相 a-NaYF4（萤石型），另

一种是六方相 ß-NaYF4（Na1.5Y1.5F6 型）。图 1.1，1.2 分别为立方相和六方相的原子

结构图谱。从图中可以看出，在立方晶相中，阳离子占据中心位置，Na

+、RE

3 +任意

占据阳离子点阵位置，立方相为高温亚稳态晶相。六方相 NaYF4 是热力学稳定状态，

在它的晶格中有 3 个阳离子晶格点，其中由稀土阳离子 RE

3 +占据其中一个位置，由

+和稀土阳离子 RE

3 +分占一个位置，而剩下的位置单独由 Na

+占据。实验研究证实，

六方相 NaYF4 有助于提高材料的上转换效率。

NaYF4表面的稀土离子可以与羧基形成稀土羧酸盐(配合物)。

具体怎么结合要看你的NaYF4是怎么制作出来的，要是用油酸做螯合剂油热分解法做出来的，表面是包裹着一层油酸配体的。可以直接用含有羧基的分子(大过量)跟它一起搅拌就行了，大约48小时，就有部分油酸可以被替换下来。

用油胺做螯合剂制出来的，由于羧基与稀土离子的配位能力要强于氨基，可以直接用羧基分子一起搅拌，有比较高的配体替换率。

还有一种方法是2011年NanoLett一篇文章报道的，先用pH=4的HCl溶液把表面的油酸配体质子化从而去掉。得到NaYF4裸核。然后再拿羧基配体配位上去，这样能配位更多的羧基。

如果NaYF4是用水热法制备的，则其表面是亲水的羟基，还有部分油酸配体，这样也可以直接用含羧基的分子一起搅拌进行配体替换即可。

但是需要注意，在酸性条件下羧基是不能跟稀土形成羧酸盐(配合物)的。而在碱性条件下，稀土又可能水解，所以需要先把羧酸用碱制备成羧酸盐，然后再与NaYF4分散在一起搅拌。

上转换纳米发光材料(UCNPs)是一种能在长波长光激发下发出短波长光的发光材料.UCNPs在980 nm红外光激发下,能发出不同颜色的可见光,可以提高信噪比,所以UCNPs在三维立体显示、上转换激光器、红外探测、生物成像及生物检测等方面有普遍的应用前景。

上转换纳米材料的发光机理：

上转换发光过程主要来自于稀土离子内4f-4f轨道电子跃迁。在外层的5s和5p电子屏蔽下，稀土离子的4f电子能够发出尖锐的线状发射峰，从而能很好地抗光漂白和光降解。此外，虽然稀土离子内层4f电子跃迁基于量子选择力学是禁止的，但是局部晶体场诱导混合更高电子构型的f组态后，4f电子间可以发生弛豫。由于4f-4f电子间跃迁禁止，三价稀土离子通常具有长寿命发光(达毫秒级别)，因此其激发态能够连续吸收几个光子，并且允许激发态离子间发生相互作用，从而发生稀土离子间的能量转移过程。掺杂稀土离子的这些特点决定了基本的上转换发光机制，包括激发态吸收、能量转移上转换、光子雪崩、协同能量转移、能量迁移上转换。

上转换纳米材料的合成及其光学性能：

稀土掺杂的NaYF4上转换荧光粉由于优良的化学以及发光性能，包括低声子能量、窄发射峰，长荧光寿命，较强的光稳定性和低毒性，制备上转化发光效率比较高、形貌可控、粒径又相对比较小的纳米粒子，以便用于生物检测应用：

1、通过水热法，成功合成了大小为100-200nm，晶相单一的球形NaYF4：Yb/Er上转换纳米材料。并通过改变氟源的用量来调整产物的晶相，形貌以及尺寸大小。而通过添加EDTA，使之与稀土金属离子络合，可以限制晶体的形貌生长的各项异性，使之生成漂亮的球形产物。

2、用微乳液(水/乙醇/油酸钠/油酸/正己烷)的界面控制反应来合成NaYF4：Yb/Er，通过实验制得该体系的相图并找出适合的水包油微乳液，来合成目标上转换纳米材料，TEM和XRD测量表明，所制备的纳米粒子呈球形，单分散，大小均匀，尺寸约为20nm，并具有良好的结晶立方相。这些粒子在非极性有机溶剂中有良好的分散性，并在980nm的激光照射下发出橙色的上转换发光。

3、通过镧系掺杂，在NaYF4基质中掺杂一定量的稀土金属Gd，综合利用微乳法和水热法来合成上转换纳米材料，且通过改变反应条件，成功合成了小尺寸的六方相晶型的NaYF4，即合成单分散，高产率，小尺寸，纯六方相的上转换发光材料，并用热力学(包括有机表面活性剂影响和“渗透-控制生长”机理影响)及动力学两种方式对小尺寸六方体形貌控制机理。

NaYF4 是什么东西?

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