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稀土上转换纳米发光材料由于在生物传感、生物成像、光动力理疗、光信息储存、3D显示、安全防伪等领域的广泛运用,近几年逐渐受到研究者的重视。其主要优势在于:1)不同的制备方法可以实现对上转换纳米颗粒尺寸和形貌的调控,有利于满足在各个领域的需求;2)上转换发光吸收近红外光,该波段光的能量对生物组织的损害小;3)上转换发光可以通过掺杂不同类型的激活剂、改变掺杂离子浓度、改变上转换纳米颗粒尺寸等手段可以实现发射波长、发射强度的可控调节。目前,研究最多的稀土纳米发光基质材料主要是NaLnF4(Ln=La-Lu,Y),而基于稀土钪的氟化物材料受到相对较少的关注。作为一个重要的稀土元素,Sc3+在稀土元素中离子半径最小,又同属于过渡金属,独特的电子构型使其有着独特的光学特征。本论文围绕此目的,通过调节反应体系的极性制备出不同尺寸和形貌的钪基氟化物上转换发光材料,并研究了上转换纳米颗粒的尺寸对光学性质的影响。为了增强上转换发光效率,我们利用不同方法合成异质核壳结构的上转换纳米颗粒,并对其光学性能进行了研究,本论文具体分为三部分:1.我们通过利用不同的稀土发光离子作为激活剂,来掺杂基质NaScF4中,用热共沉淀的方法合成NaScF4:Yb,Er和NaScF4:Yb,Tm上转换纳米颗粒。通过对不同尺寸的上转换纳米颗粒发光性能的研究,实现上转换纳米颗粒多色发光的调节。我们研究了稀土发光离子掺杂NaScF4主体材料上转换发光性质,证明了敏化剂与激活剂之间的能量传递的过程。2.我们通过改变配体油酸和溶剂十八烯的比例,用热共沉淀的方法制备出不同尺寸、形貌的稀土掺杂NaScF4:Yb,Er上转换纳米颗粒。研究了尺寸效应对荧光寿命和发射光红绿比的影响,最后,通过研究不同尺寸纳米颗粒的上转换发光对温度变化的响应,使其应用在荧光温度计中。3.为了提高上转换纳米颗粒的发光性能,我们用热共沉淀的方法制备的NaYF4:Yb,Er上转换纳米颗粒作为核,以Sc-OA和Na-TFA前驱体合成的NaScF4作为壳层,用连续逐层的方法实现了NaYF4:Yb,Er@NaScF4异质核壳结构上转换纳米颗粒的制备。最后,实现了对NaScF4壳层厚度的调控和发光的调节。