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与有机染料、荧光量子点等发光材料相比,稀土发光材料具有不可比拟的优势。近年来,关于稀土发光材料的应用研究十分广泛,本文详细探讨了稀土发光纳米材料的调控合成、性能研究及其在癌细胞荧光成像与致癌多环芳烃荧光检测中的应用。首先,发展了一种通过调节NaF用量,就能有效调节NaYF4:Yb3+/Er3+纳米粒子上转换发光颜色,制备系列多色上转换发光NaYF4:Yb3+/Er3+纳米发光标记材料的新方法。通过水热合成一步制备了NaYF4:Yb3+/Er3+上转换发光纳米颗粒,且通过调节NaF的用量来改变发光颜色。通过引入聚丙烯酸(PAA),同时制备了亲水性好、可生物偶联的聚丙烯酸包覆的NaYF4:Yb3+/Er3+上转换发光纳米粒子。详细研究了反应温度、时间、pH值等对纳米颗粒形貌、尺寸和发光性能的影响,并将其成功应用于宫颈癌细胞上转换发光成像。为结合无机纳米荧光标记材料的亲水性和生物相容性,发展了氧羧甲基壳聚糖(OCMC)包覆的NaYF4:Yb3+/Er3+/Tm3+红色上转换发光纳米颗粒的一步水热合成新方法。应用傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)、热重分析(TGA)、动态光散射(DLS)、X射线衍射(XRD)和荧光光谱仪等技术详细评价了所制备样品的形貌、尺寸、组成和发光性能。详细探讨了该上转换发光纳米探针的生物相容性和生物偶联能力,并成功用于HeLa细胞上转换发光成像。此外,将分子印迹、荧光分析和磁分离技术有机结合,发展了一种能从复杂环境样品中快速、灵敏、高选择性检测致癌物多环芳烃的荧光分析新方法。通过一步超声乳化法制备了既具有荧光又具有磁性的分子印迹纳米传感器。当加入多环芳烃混合物时,荧光均发生了淬灭。而磁分离后,由于分子特异性识别,只有模板分子能进入模板球的印迹位点而留在的荧光球内,导致荧光淬灭而不恢复。而其它的多环芳烃均不能进入印迹空位而随着上层清液被清除,从而导致分子印迹纳米球的荧光恢复,达到了选择性检测目标分子菲的目的,菲的3σ检测限为3.64ng/mL。并成功将该分子印迹荧光纳米球用于商品牛奶致癌物菲的选择性检测,回收效果良好(回收率97.11%-101.9%)。结果表明该方法在复杂样品的分离富集、回收和选择性荧光检测等领域具有良好的前景。