论文部分内容阅读
多功能异质纳米复合材料在材料、物理、化学、生物和医学不同领域研究中具有重要的意义和潜在应用。镧系离子掺杂的发光材料因其独特的光学性能,具有明显的先进性和广泛的应用,尤其是上转换发光材料在生物成像和医学诊断领域具有潜在的应用。贵金属纳米材料独特的表面等离子体共振特性,将会影响邻近发光材料的发光性能,与发光材料之间发生共振能量转移,产生有效的光热转换性能。Fe3O4纳米材料的引入能够为异质复合材料提供一种附加的磁性能。因此,光热磁多功能异质纳米复合材料可能开启在生物医学中成像、传感、分离和治疗方面的应用。本论文将掺杂镧系离子的发光材料(Na YF4:Tb3+/Yb3+,Er3+,Na YF4:Yb3+,Er3+/Ho3+,Na Gd F4:Yb3+,Er3+),贵金属(Au,Ag)和Fe3O4纳米粒子相结合,利用简单的液相合成法制备了Ag/Au@Na YF4:Tb3+,Au@Na YF4:Yb3+,Er3+/Ho3+,Au NRs@Na Gd F4:Yb3+,Er3+,Fe3O4@Au@Na YF4:Tb3+/Yb3+,Er3+多功能异质纳米复合材料。通过扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),X-射线粉末衍射仪(XRD),能量色散光谱(EDS)和X-射线光电子能谱(XPS)表征样品的形貌尺寸,结构和组成。采用荧光光谱、振动样品磁强计、光热转化试验和MTT法对其荧光性、磁性、光热转换性和生物相容性进行了测试。测试结果表明:所合成的复合材料表现出明显的光致发光、光热转换性和磁性能。在含有发光材料和贵金属纳米粒子的核壳结构中发生发光共振能量转移,其中贵金属纳米粒子作为发光猝灭体能够吸收供体发光材料的特征荧光发射。这种共振能量转移发生在Ag/Au@Na YF4:Tb3+,Au@Na YF4:Yb3+,Er3+/Ho3+,Au NRs@Na Gd F4:Yb3+,Er3+系统中。同时Au纳米材料的存在,纳米复合材料在980 nm激光照射下能够产生有效的光热转换,光热转换产生的温度可以通过调节复合材料的浓度加以控制。此外,Gd3+基材料明显的顺磁性和Fe3O4纳米粒子优异的磁性能赋予了纳米复合材料额外的磁性能。多功能纳米复合材料还表现出良好的细胞相容性,这将进一步促进其在生物医学领域的应用。