Mn2+掺杂的NaGdF4:Yb3+,Ln(Ln=Er3+,Tm3+)纳米粒子的制备及性能

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稀土掺杂的NaGdF4具有良好的荧光和顺磁特性能,广泛应用于核磁共振当中作为造影剂,可以增强分辨率,适合生物体的应用。但是目前合成的纳米粒子的存在着粒径比较大,发光颜色单一、发光强度较弱等问题,所以研究如何制备形貌可控,粒径较为均匀,发光强度比较强的纳米粒子是研究的重点。本文采用溶剂热的方法制备Mn2+掺杂的NaGdF4:Yb3+,Ln(Ln=Er3+,Tm3+)纳米粒子。并研究Mn2+掺杂的NaGdF4:Yb3+,Ln(Ln=Er3+,Tm3+)纳米粒子以及核壳包覆的NaGdF4:Yb3+,Ln(Ln=Er3+,Tm3+),Mn2+@NaDyF4纳米粒子的相结构、形貌、发光强度的变化规律。采用溶剂热的方法合成Mn2+掺杂的NaGdF4:Yb3+,Er3+纳米粒子和NaGdF4:Yb3+,Tm3+纳米粒子。研究了Mn2+掺杂的纳米粒子结构、形貌、粒径的变化规律。掺杂不同浓度的Mn2+之后,NaGdF4:Yb3+,Er3+纳米粒子和NaGdF4:Yb3+,Tm3+纳米粒子相结构都没有发生变化,粒子大小比较均匀,粒径变化也比较小,形貌为球形,并且形貌比较均匀。对Mn2+掺杂的NaGdF4:Yb3+,Er3+纳米粒子和NaGdF4:Yb3+,Tm3+纳米粒子的发光性能进行研究。对于Mn2+掺杂的NaGdF4:Yb3+,Er3+纳米粒子,当Mn2+离子的浓度为60mol%时红光和绿光的发光强度最强,红光的增强的倍数为67倍,绿光的增强倍数为45倍。对于Mn2+掺杂的NaGdF4:Yb3+,Tm3+纳米粒子,当掺杂浓度为20%时,蓝光发光最强;Mn2+掺杂浓度为30%mol时,红光发光强度最强。制备核壳包覆的NaGdF4:20%Yb3+,2%Er3+,60%Mn2+@NaDyF4纳米粒子和NaGdF4:20%Yb3+,2%Tm3+,20%Mn2+@NaDyF4纳米粒子。核壳包覆的纳米粒子相结构都没有发生变化,但是结晶度变强。核壳包覆的NaGdF4:Yb3+,Er3+,Mn2+@NaDyF4纳米粒子,形貌近似为圆形,形貌比较均匀,包覆后粒子的半径变大。核壳包覆的NaGdF4:Yb3+,Tm3+,20%Mn2+@NaDyF4纳米粒子,形貌近似为椭圆形,包覆之后粒径也变大。NaGdF4:20%Yb3+,2%Er3+,60%Mn2+@NaDyF4纳米粒子在包覆核壳之后绿光的发光强度提高了30%。NaGdF4:20%Yb3+,2%Tm3+,20%Mn2+@NaDyF4纳米粒子包覆核壳之后蓝光的发光性能较之前提高了267%。
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