疏水基團(tuán)修飾的核-殼型NaYF4/NaLuF4:Yb3+，Tm3+納米粒子設(shè)計(jì)制備

郎言波，陳 歡，宋維業(yè)，趙 丹，秦偉平

（集成光電子學(xué)國家重點(diǎn)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室吉林大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院，吉林長春 130012）

文章編號(hào)：1000-7032（2015）04-0382-07

疏水基團(tuán)修飾的核-殼型NaYF4/NaLuF4:Yb3+，Tm3+納米粒子設(shè)計(jì)制備

郎言波，陳 歡，宋維業(yè)，趙 丹*，秦偉平

（集成光電子學(xué)國家重點(diǎn)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室吉林大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院，吉林長春 130012）

通過異質(zhì)核誘導(dǎo)，利用溶劑熱法在較低溫度下合成了具有疏水表面的上轉(zhuǎn)換發(fā)光稀土核-殼NaYF4/ NaLuF4:20%Yb，1%Tm納米粒子，并利用X射線衍射儀、透射電子顯微鏡、傅里葉變換紅外吸收光譜儀以及熒光光譜儀等測(cè)試設(shè)備對(duì)其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)、形貌和上轉(zhuǎn)換光譜的表征。測(cè)試結(jié)果表明，納米粒子核為立方相，殼層為六角相。核-殼型納米粒子的尺寸平均在20 nm以下，分布較為均勻。在980 nm近紅外光激發(fā)下，核-殼型納米粒子發(fā)射出較強(qiáng)的紫色和紫外熒光，且發(fā)光強(qiáng)度明顯高于同尺寸立方相NaLuF4:20%Yb，1%Tm納米粒子。這表明利用異質(zhì)核誘導(dǎo)的方法制備的核-殼型納米粒子在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有更高的應(yīng)用價(jià)值。

上轉(zhuǎn)換發(fā)光；稀土摻雜納米顆粒；異質(zhì)核-殼誘導(dǎo)納米粒子；疏水基團(tuán)修飾

1 引 言

上轉(zhuǎn)換發(fā)光是非線性光學(xué)過程。上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料能夠吸收光子能量較低的紅外光，發(fā)射出能量較高的可見光，在能源、環(huán)保、照明、醫(yī)療、通信等領(lǐng)域有著巨大的潛在應(yīng)用價(jià)值［1-5］。特別是在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，近年來，稀土摻雜的上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料作為光頻轉(zhuǎn)換載體和熒光探針在細(xì)胞和組織熒光標(biāo)記、疾病診斷與治療中受到了廣泛的關(guān)注，成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)［6-9］。隨著激光技術(shù)的發(fā)展而興起的光動(dòng)力學(xué)治療是一種重要的治療癌癥的手段，具有微創(chuàng)、不良反應(yīng)小、靶向性高等特點(diǎn)［10］。該種治療方法所采用的光敏劑大都需要吸收紫外光和可見光，而這兩種光都存在著在生物組織內(nèi)穿透深度較小的問題，在實(shí)際應(yīng)用中一般只能對(duì)表面的組織進(jìn)行治療。而利用稀土離子摻雜的上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米顆粒作為光頻轉(zhuǎn)換載體，可以將位于生物組織透射窗口的紅外光轉(zhuǎn)換為光敏劑可吸收的紫外光和可見光，因此能夠提高激發(fā)光的穿透深度，實(shí)現(xiàn)對(duì)較深層組織的光動(dòng)力學(xué)治療。科研人員制備了光敏劑酞菁鋅/上轉(zhuǎn)換納米粒子復(fù)合材料，并進(jìn)行了紅外光動(dòng)力學(xué)治療的原理性實(shí)驗(yàn)［11］。最近，劉莊研究組又將有機(jī)聚合物量子點(diǎn)與光敏劑和上轉(zhuǎn)換納米粒子相復(fù)合，開展了集熒光標(biāo)記、光動(dòng)力學(xué)治療等多功能為一體的生物探針研究［12-13］。在這些光敏劑/納米粒子復(fù)合材料的相關(guān)研究中，對(duì)稀土摻雜的上轉(zhuǎn)換納米材料有一定的要求：（1）作為復(fù)合材料重要的組成部分，上轉(zhuǎn)換納米粒子的尺寸應(yīng)小于30 nm，以控制復(fù)合材料的尺寸；（2）上轉(zhuǎn)換納米粒子表面應(yīng)修飾疏水基團(tuán)，以實(shí)現(xiàn)納米粒子與光敏劑、有機(jī)量子點(diǎn)等疏水材料有效結(jié)合；（3）納米粒子的上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度高，以保證復(fù)合材料能進(jìn)行有效的光頻轉(zhuǎn)換和能量傳遞。

NaREF4是公認(rèn)的優(yōu)異上轉(zhuǎn)換發(fā)光基質(zhì)材料。NaREF4基質(zhì)普遍具有六角相和立方相兩種晶相。在相同濃度的敏化劑離子（一般為Yb3+）和發(fā)光離子（Er3+、Tm3+等）摻雜的情況下，六角相NaREF4（β-NaREF4）具有較高的上轉(zhuǎn)換發(fā)光效率。與六角相NaREF4相比，立方相NaREF4（α-NaREF4）在發(fā)光閾值、發(fā)光強(qiáng)度上都較為遜色。傳統(tǒng)的制備小尺寸油溶性六角相NaREF4的方法為高溫?zé)岱纸夥ǎ枰哂?00℃的高溫和精密的溫度、保護(hù)氣氛氣流等反應(yīng)條件控制才能獲得尺寸均勻的六角相納米粒子。我們利用異質(zhì)核誘導(dǎo)的方法，調(diào)控納米粒子的尺寸；通過簡單的溶劑熱反應(yīng)，以油酸為表面活性劑，成功制備了尺寸小于20 nm的油溶性具有核-殼結(jié)構(gòu)的NaYF4/ NaLuF4:20%Yb3+，1%Tm3+納米粒子。將納米粒子分散在環(huán)己烷中能夠形成清澈透明的溶液。該溶液在980 nm近紅外光激發(fā)下，發(fā)射出明亮的藍(lán)紫色光。由于表面修飾了疏水性的油酸根基團(tuán)，納米粒子可以很好地和疏水性光敏劑結(jié)合，在光動(dòng)力學(xué)治療上有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

2 實(shí) 驗(yàn)

2.1 試劑和儀器

反應(yīng)試劑：稀土氯化物RECl3·6H2O（YCl3· 6H2O、YbCl3·6H2O、TmCl3·6H2O，99.9%，山東魚臺(tái)精細(xì)化工廠），油酸（OA，90%，Alfa Aesar），二水合氟化鉀、氫氧化鈉（北京化工試劑廠），無水乙醇、環(huán)己烷（分析純，北京化工試劑廠）。以上試劑或溶劑均為直接應(yīng)用，未經(jīng)過進(jìn)一步的提純處理。

實(shí)驗(yàn)儀器：利用Model Rigaku RU-200bx進(jìn)行X射線衍射測(cè)試（電壓40 kV，電流20 mA，輻射源為Cu靶Kα射線，鎳單色器濾波，λ=0.154 06 nm）；使用日立H-600透射電子顯微鏡進(jìn)行納米材料粒徑與形貌的表征；采用日立F-4500熒光分光光度計(jì)進(jìn)行樣品上轉(zhuǎn)換光譜的測(cè)試，激發(fā)光源選用980 nm的半導(dǎo)體二極管激光器；溶液照片采用Nikon D300s商品照相機(jī)拍攝。所有測(cè)試均在室溫下進(jìn)行。

2.2 樣品制備

2.2.1 NaYF4核納米粒子的制備

在油酸環(huán)境下，以生成的油酸鈉作為表面活性劑，利用溶劑熱的方法合成了疏水表面的納米粒子。量取20 mL油酸、10 mL乙醇和2 mL去離子水?dāng)嚢杌旌稀７Q取0.6 g NaOH固體加入到混合溶液中，攪拌至充分溶解，獲得澄清的溶液A。稱取0.5 mmol的YCl3·6H2O固體，溶解在4 mL去離子水中。將該溶液滴加進(jìn)混合溶液A中，強(qiáng)力攪拌0.5 h，獲得溶液B。稱取2 mmol KF· 2H2O固體，充分溶解在4 mL的去離子水中，將其滴加進(jìn)溶液B中，繼續(xù)攪拌0.5 h。最后，將混合溶液平均轉(zhuǎn)移至兩個(gè)30 mL聚四氟乙烯內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜中，密封，置于160℃的烘箱中加熱8 h，獲得NaYF4核納米粒子。

2.2.2 以NaYF4納米晶為核誘導(dǎo)制備NaYF4/ NaLuF4異質(zhì)核-殼納米粒子

量取10 mL油酸、5 mL乙醇和1 mL去離子水充分?jǐn)嚢瑁尤?.3 g NaOH固體，在100 mL燒杯中攪拌至溶液澄清透明。將第一步得到的含核液體的一半加入其中，攪拌0.5 h。稱取化學(xué)計(jì)量比的LuCl3·6H2O、YbCl3·6H2O、TmCl3·6H2O（n（Lu）:n（Yb）:n（Tm）=79:20:1）共計(jì)0.25 mmol，溶解于2 mL水中，滴加入燒杯。稱取2 mmol的KF·2H2O固體溶解在2 mL水中，滴加進(jìn)燒杯中，繼續(xù)攪拌0.5 h。分裝進(jìn)兩個(gè)有聚四氟乙烯的高壓反應(yīng)釜，置于160℃的鼓風(fēng)烘箱中加熱8 h。待反應(yīng)自然冷卻到室溫，分裝進(jìn)入離心管中，使用乙醇對(duì)其中的納米粒子進(jìn)行沉淀，離心洗滌，分別分散在環(huán)己烷中和放在真空干燥箱中烘干，進(jìn)行下一步測(cè)試。

3 結(jié)果與討論

3.1 結(jié)構(gòu)與形貌表征

對(duì)所獲得的材料進(jìn)行XRD測(cè)試，獲得了核和誘導(dǎo)后獲得的樣品的結(jié)構(gòu)信息。圖1為樣品的XRD圖譜和立方相NaYF4（α-NaYF4）晶體、六角相NaLuF4晶體的標(biāo)準(zhǔn)衍射譜。從圖中可以看出核的各個(gè)衍射峰與立方相NaYF4晶體的各個(gè)衍射峰相匹配，而且衍射峰較寬。通過謝樂公式計(jì)算可知，納米晶的尺寸約為10～15 nm左右。我們以該NaYF4納米晶為核，在反應(yīng)過程中加入了異質(zhì)NaLuF4前驅(qū)體，進(jìn)行了誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)。樣品的XRD圖譜除了立方相NaYF4的衍射峰以外，出現(xiàn)了明顯的新衍射峰。這些衍射峰與六角相NaLuF4（β-NaLuF4）晶體標(biāo)準(zhǔn)衍射圖JCPDS No. 27-726中的衍射峰一一對(duì)應(yīng)。這說明以立方相NaYF4納米晶為核誘導(dǎo)生成了六角相的NaLuF4。根據(jù)反應(yīng)機(jī)理［14］，我們認(rèn)為已成功合成了α-NaYF4/β-NaLuF4納米粒子。

為了進(jìn)一步證明納米粒子的核-殼結(jié)構(gòu)，我們進(jìn)行了透射電鏡表征。利用日立H-600透射電子顯微鏡獲得了所合成立方相NaYF4核納米晶和α-NaYF4/β-NaLuF4納米粒子的形貌、尺寸和特征照片。另外，將核與α-NaYF4/β-NaLuF4納米粒子分別分散在環(huán)己烷中形成透明澄清的溶液，利用激光動(dòng)態(tài)光散射，測(cè)試了核與α-NaYF4/β-NaLuF4納米粒子的尺寸分布。圖2（a）為NaYF4核的透射電鏡照片，可以看出核納米粒子大都呈比較規(guī)則的方形，這與通過XRD獲得納米粒子為立方相的結(jié)論相一致。納米粒子的粒徑在10～15 nm之間，與利用XRD譜圖通過謝樂公式計(jì)算獲得的尺寸一致。由于疏水表面活性劑的作用，納米粒子呈一定程度的規(guī)則排列。圖2（c）為核納米晶利用動(dòng)態(tài)光散射測(cè)量的尺寸分布結(jié)果。從圖中可以看出，核納米晶的尺寸分布較窄，大多數(shù)粒子的尺寸在15 nm左右。激光動(dòng)態(tài)光散射測(cè)量的是粒子在溶液中的尺寸，由于粒子表面修飾了疏水基團(tuán)，所以尺寸略大于透射電鏡觀察的結(jié)果。圖2（b）為誘導(dǎo)反應(yīng)后制備的α-NaYF4/β-NaLuF4納米粒子的透射電鏡照片，可以看出在異質(zhì)核的誘導(dǎo)下生成的納米粒子呈現(xiàn)出不規(guī)則的形貌，方形納米晶的棱角變得平滑，逐漸生長成球形納米粒子。粒徑尺寸也相應(yīng)變大，達(dá)到了20 nm左右。根據(jù)上述測(cè)試結(jié)果，我們認(rèn)為已生成了α-NaYF4/ β-NaLuF4核-殼型納米粒子。圖2（d）為α-NaYF4/β-NaLuF4納米粒子利用動(dòng)態(tài)光散射測(cè)量的尺寸分布，可以更明顯地看出納米粒子尺寸增大。α-NaYF4/β-NaLuF4納米粒子的尺寸分布較窄，尺寸在20 nm左右的納米粒子居多。動(dòng)態(tài)光散射測(cè)試結(jié)果與透射電鏡照片所反映出的粒子尺寸基本一致。

圖1 核納米粒子、NaYF4/NaLuF4:Yb，Tm納米粒子的XRD衍射圖譜以及立方相NaYF4晶體、六角相NaLuF4晶體的標(biāo)準(zhǔn)衍射圖譜。

圖2 （a）NaYF4核納米粒子的透射電鏡照片；（b）具有核-殼結(jié)構(gòu)的α-NaYF4/β-NaLuF4:20%Yb，1%Tm納米粒子的透射電鏡照片；（c）NaYF4核納米粒子的動(dòng)態(tài)光散射測(cè)試尺寸分布圖；（d）核-殼結(jié)構(gòu)α-NaYF4/β-NaLuF4:20%Yb，1%Tm納米粒子的動(dòng)態(tài)光散射測(cè)試尺寸分布圖。

3.2 表面修飾疏水基團(tuán)表征

將干燥后的核NaYF4納米晶與NaYF4/ NaLuF4:Yb，Tm納米粒子固體粉末分別與光譜純的KBr以1:100的質(zhì)量比混合并壓片，利用傅里葉變換紅外光譜儀對(duì)壓片進(jìn)行分析，獲得納米粒子的紅外光譜。在圖3中，3 000～2 800 cm-1處的強(qiáng)峰是C—H鍵的對(duì)稱與反對(duì)稱伸縮振動(dòng)，1 430～1 290 cm-1之間是C—H的面內(nèi)彎曲運(yùn)動(dòng)，說明在樣品中存在有機(jī)C—H鍵。在1 700 cm-1左右有一較強(qiáng)的吸收峰，歸屬于不飽和基團(tuán)＝C O的伸縮振動(dòng)，反映了樣品中羧基的存在。同樣在1 700 cm-1左右還存在一個(gè)＝CC的吸收峰，但由于強(qiáng)度較低而被＝CO吸收峰所掩蓋。在納米粒子的制備過程中，我們加入油酸作為表面活性劑。紅外光譜表明，在納米粒子表面已修飾了疏水性的基團(tuán)。生成的核NaYF4納米晶與NaYF4/NaLuF4:Yb，Tm納米粒子可以分散在環(huán)己烷中，形成透明澄清的溶液，也說明在納米粒子表面修飾了疏水基團(tuán)。

圖3 α-NaYF4/β-NaLuF4:20%Yb，1%Tm納米粒子的傅里葉變換紅外光譜

3.3 發(fā)光特性表征

為了研究樣品的發(fā)光性質(zhì)，我們將制備的NaYF4/NaLuF4:20%Yb，1%Tm納米粒子分散在環(huán)己烷溶液中。圖4（a）為核-殼NaYF4/NaLuF4: 20%Yb，1%Tm納米粒子分散在環(huán)己烷中的照片。從照片中可以看出納米粒子在環(huán)己烷中形成透明澄清的溶液，背景的字跡清晰可見，證明納米粒子在環(huán)己烷中的分散性非常好。由于在六角相的NaLuF4殼層中摻雜了Yb和Tm離子，實(shí)驗(yàn)制備的樣品可以吸收980 nm的近紅外光，通過光子上轉(zhuǎn)換過程，發(fā)射紫外和可見光。圖4（b）為在980 nm近紅外光激發(fā)下，NaYF4/NaLuF4:20%Yb，1%Tm納米粒子的發(fā)光照片。從圖中可以看出，溶液發(fā)出了肉眼可見的明亮的藍(lán)紫色光。納米粒子良好的分散性和疏水性的表面為其與脂溶性的光敏劑相結(jié)合提供了非常有利的條件。

圖4 （a）α-NaYF4/β-NaLuF4:20%Yb，1%Tm納米粒子分散在環(huán)己烷中的照片；（b）在980 nm紅外光激發(fā)下的α-NaYF4/β-NaLuF4:20%Yb，1%Tm納米粒子環(huán)己烷溶液的發(fā)光照片。

為了研究核-殼納米粒子的發(fā)光性質(zhì)，我們同樣利用溶劑熱方法，在沒有異質(zhì)核誘導(dǎo)的條件下，制備了相同尺寸的NaLuF4:20%Yb，1%Tm納米粒子作為對(duì)照材料，其XRD衍射圖譜與圖2（a）相似。因此我們確定在相同的制備條件下，沒有異質(zhì)核存在，獲得的納米粒子是單純的立方相。將立方相的NaLuF4:20%Yb，1%Tm納米粒子和核-殼NaYF4/NaLuF4:20%Yb，1%Tm納米粒子以相同的濃度分散在環(huán)己烷溶劑中，利用F-4500熒光分光光度計(jì)，獲得了兩種溶液在相同激發(fā)密度的980 nm紅外光激發(fā)下的熒光光譜（圖5）。在光譜圖中，兩種材料均呈現(xiàn)出Tm3+離子的特征發(fā)射峰，但是核殼NaYF4/NaLuF4:20%Yb，1%Tm納米粒子的發(fā)光強(qiáng)度明顯高于立方相的NaLuF4: 20%Yb，1%Tm納米粒子。根據(jù)異質(zhì)核誘導(dǎo)制備核-殼納米粒子的反應(yīng)機(jī)理［14］，我們認(rèn)為通過異質(zhì)核的誘導(dǎo)，生成了β相的NaLuF4殼層。對(duì)于NaLuF4晶體材料來講，立方相的對(duì)稱性較高，六角相的對(duì)稱性較低。稀土離子的發(fā)光來自于4f電子組態(tài)內(nèi)的躍遷，這種躍遷是宇稱禁戒的，但是由于晶體場(chǎng)的作用，躍遷禁戒“部分解除”，而使得稀土的4f電子組態(tài)內(nèi)的躍遷可以發(fā)生，獲得稀土離子的特征發(fā)光。因此，基質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)對(duì)稀土發(fā)光中心離子的發(fā)光有很大的影響。我們認(rèn)為在核-殼NaYF4/NaLuF4:20%Yb，1%Tm納米粒子中，Tm離子摻雜在β相的NaLuF4殼層中；而在NaLuF4:20%Yb，1%Tm納米粒子中，Tm離子摻雜在立方相基質(zhì)中。雖然摻雜離子的濃度和兩種納米粒子的尺寸都相近，但是與對(duì)稱性較高的立方相晶體環(huán)境相比，在對(duì)稱性較低的六角相晶體環(huán)境中，Tm離子的宇稱禁戒更易解除，特征發(fā)光強(qiáng)度較高。

圖5 在980 nm的近紅外光激發(fā)下，異質(zhì)核殼誘導(dǎo)生成的α-NaYF4/β-NaLuF4:20%Yb，1%Tm納米粒子與立方相NaLuF4:20%Yb，1%Tm納米粒子的上轉(zhuǎn)換發(fā)射光譜。

為了更好地理解以Yb3+離子作為敏化劑的Tm3+離子的上轉(zhuǎn)換發(fā)光過程，我們給出了可能的上轉(zhuǎn)換能量傳遞及發(fā)光機(jī)理示意圖，見圖6。在Yb3+和Tm3+共摻雜系統(tǒng)中，紅外光泵浦的藍(lán)紫色上轉(zhuǎn)換發(fā)光機(jī)制已經(jīng)研究得比較成熟。在圖6所示的能量傳遞示意圖中，給出了樣品各個(gè)上轉(zhuǎn)換發(fā)射峰的電子布居過程。位于～290 nm的紫外發(fā)射來自于1I6→3H4躍遷，～345 nm的發(fā)射峰來自于1I6→3F4躍遷，～362 nm的發(fā)射峰來自于1D2→3H6躍遷，～450 nm的發(fā)射峰來自于1D2→3F4躍遷，～480 nm的發(fā)射峰則來自1G4→3H6的躍遷。在可見光區(qū)域中，最強(qiáng)的發(fā)射峰位于450 nm和480 nm，所以肉眼觀察會(huì)看到明亮的藍(lán)紫色發(fā)光。在這里我們給出了Yb3+向Tm3+離子能量傳遞的可能過程。Yb3+離子在980 nm處有較大的吸收截面，可吸收近紅外光并將能量傳遞給相鄰的Tm3+離子，使電子布居在3H5、3F2（3F3）和1G4能級(jí)。通過3F2（3F3）→3H6（Tm3+）：3H5→1D2（Tm3+）的交叉馳豫過程可實(shí)現(xiàn)Tm離子1D2能級(jí)的布居。隨著交叉馳豫的發(fā)生，Tm3+離子在1D2能級(jí)上布居數(shù)增多，使得2F5/2→2F7/2（Yb3+）：1D2→3P2（Tm3+）過程得以發(fā)生。3P2能級(jí)上的電子經(jīng)過無輻射弛豫過程到達(dá)1I6能級(jí)，通過輻射躍遷產(chǎn)生強(qiáng)的紫外上轉(zhuǎn)換發(fā)光。

圖6 合成的納米材料的上轉(zhuǎn)換能量傳遞及發(fā)光機(jī)理示意圖

4 結(jié) 論

采用溶劑熱方法，以油酸作為表面活性劑，在相對(duì)溫和的條件下，成功合成了NaYF4/NaLuF4: 20%Yb，1%Tm核-殼結(jié)構(gòu)納米粒子。合成的核-殼結(jié)構(gòu)納米粒子尺寸在20 nm以下，具有六角相的NaLuF4殼層。納米粒子的表面成功地修飾了油酸基團(tuán)，使其具有疏水表面。核-殼納米粒子可以在環(huán)己烷或其他有機(jī)溶劑中良好分散形成透明澄清的溶液。在980 nm紅外光激發(fā)下，分散核-殼納米粒子的溶液發(fā)出明亮的藍(lán)紫光，在光譜的紫外區(qū)和藍(lán)紫區(qū)存在較強(qiáng)的上轉(zhuǎn)換發(fā)光峰。以上結(jié)果表明，利用異質(zhì)核誘導(dǎo)的方法制備的核-殼型納米粒子在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

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［14］Zhao D，Chen H，Zheng K，et al.Growth of hexagonal phase sodium rare earth tetrafluorides induced by heterogeneous cubic phase core［J］.RSC Advances，2014，4（26）：13490-13494.

郎言波（1991-），男，山東濟(jì)南人，碩士研究生，2013年于吉林大學(xué)獲得學(xué)士學(xué)位，主要從事稀土摻雜發(fā)光納米材料的研究。

E-mail：lang_yb@foxmail.com

趙丹（1975-），女，吉林長春人，博士，副教授，2005年于中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所獲得博士學(xué)位，主要從事稀土發(fā)光材料的研究。

E-mail：dzhao@jlu.edu.cn

《中國光學(xué)》征稿啟事

《中國光學(xué)》，雙月刊，A4開本；刊號(hào)：ISSN 2095-1531/CN22-1400/O4；國內(nèi)外公開發(fā)行，郵發(fā)代號(hào)：國內(nèi)12-140，國外BM6782。

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報(bào)道內(nèi)容：基礎(chǔ)光學(xué)、發(fā)光理論與發(fā)光技術(shù)、光譜學(xué)與光譜技術(shù)、激光與激光技術(shù)、集成光學(xué)與器件、纖維光學(xué)與器件、光通信、薄膜光學(xué)與技術(shù)、光電子技術(shù)與器件、信息光學(xué)、新型光學(xué)材料、光學(xué)工藝、現(xiàn)代光學(xué)儀器與光學(xué)測(cè)試、光學(xué)在其他領(lǐng)域的應(yīng)用等。

發(fā)稿類型：學(xué)術(shù)價(jià)值顯著、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)完整的原創(chuàng)性論文；研究前景廣闊，具有實(shí)用、推廣價(jià)值的技術(shù)報(bào)告；有創(chuàng)新意識(shí)，能夠反映當(dāng)前先進(jìn)水平的階段性研究簡報(bào)；對(duì)當(dāng)前學(xué)科領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和前沿問題的專題報(bào)告；以及綜合評(píng)述國內(nèi)外光學(xué)技術(shù)研究現(xiàn)狀、發(fā)展動(dòng)態(tài)和未來發(fā)展趨勢(shì)的綜述性論文。

歡迎投稿、薦稿，洽談合作。

主管單位：中國科學(xué)院

主辦單位：中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所

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《中國光學(xué)》編輯部

Synthesis of Hydrophobic Ligands Modified Core-shell NaYF4/NaLuF4:Yb3+，Tm3+Nanoparticles

LANG Yan-bo，CHEN Huan，SONG Wei-ye，ZHAO Dan*，QIN Wei-ping

（State Key Laboratory of Integrated Optoelectronics，College of Electronic Science&Engineering，Jilin University，Changchun 130012，China）
*Corresponding Author，E-mail：dzhao@jlu.edu.cn

utilizing cubic NaYF4nanoparticles as cores，we synthesized hydrophobic core-shell α-NaYF4/β-NaLuF4:20%Yb，1%Tm upconversion nanoparticles under a mild solvothermal condition. The core-shell nanoparticles were characterized by X-ray diffraction，transmission electron microscopy，F(xiàn)ourier transform infrared spectrometer and fluorescence spectrometer.The measurement results showed that α-NaYF4cores were about 10-15 nm，and average size of α-NaYF4/β-NaLuF4:20%Yb，1%Tm upconversion nanoparticles was about 20 nm.Both the core and core-shell nanoparticles possessed narrow size distributions.The core-shell nanoparticles showed stronger luminescence intensity than those of cubic NaLuF4:20%Yb，1%Tm with similar size.The detection results showed that this kind of hydrophobic core-shell α-NaYF4/β-NaLuF4:20%Yb，1%Tm nanoparticle has a higher potential value in biomedical applications.

upconversion luminescence；rare-earth doped nanoparticles；core-shell nanoparticles；hydrophobic surface

O482.31

A DOI：10.3788/fgxb20153604.0382

2015-01-13；

2015-02-22

國家自然科學(xué)基金（61275189，61178073，11274139，61222508）資助項(xiàng)目