镧系稀土元素掺杂上转换纳米发光材料在近红外光980 nm激发下可以实现上转换现象,恰好人体或生物组织的光透过窗口处于此波段范围内,这种情况下激发光便可以穿透到生物组织内部实现生物体内荧光成像。基于上述优势,稀土掺杂上转换纳米发光材料得到了飞速的发展。现阶段大多数上转换发光材料的基质物以氟化物、氧化物、卤化物和含硫化物为主。在过去十多年里,金属卤化钙钛矿材料由于其较快的电子移动速率、较低的缺陷态密度、发光寿命长以及荧光光谱覆盖整个可见广谱区等独特的光物理特性吸引了大量研究者的研究兴趣。金属卤化铯铅钙钛矿纳米晶的结构一般为ABX3,A是Cs+阳离子,B是Pb2+阳离子,X是一种或者多种卤素阴离子Cl-,Br-,I-,例如CsPbBr3。较为特殊的一点是CsPbX3钙钛矿纳米晶体为离子晶体,具有离子晶体的特性,其发光峰位置可以通过阴离子交换反应和晶体尺寸的大小进行调整。但是,CsPbX3钙钛矿纳米晶优异的光电性能需要高能量紫外光激发,众所周知,高能量紫外光会对材料本身和生物组织造成一定程度的损伤,导致材料的快速衰变、发光效率的大幅降低、发光寿命的缩短,并且具有较小的穿透深度,达不到理想的荧光成像效果。所以这就迫切的需要制备出CsPbX3钙钛矿上转换发光纳米材料,可以使钙钛矿材料在较低能量光激发下具有较大的穿透深度、对生物组织损伤小、实现较好荧光成像效果的上转换发光现象,进一步实现钙钛矿材料在生物成像,细胞探测等生物医用方面的现实应用。本文通过对钙钛矿材料进行稀土掺杂,替代晶体中Pb2+格位,成功合成了CsPbBr3:Yb3+,Er3+;CsPbBr3:Yb3+,Ho3+;CsPbBr3:Yb3+,Tm3+等镧系稀土离子掺杂钙钛矿材料,实现了此材料在近红外发光二极管激发下的上转换荧光过程。还通过对反应温度,反应时间,前驱体注入温度以及溶剂与络合剂之间的配比等反应条件的控制,实现了不同形貌的钙钛矿上转换纳米晶,对其上转换发光性能进行了研究,为进一步实现钙钛矿材料的多功能应用奠定了基础。钙钛矿材料限制其现实应用的主要原因是稳定性问题,因为钙钛矿材料家族的不稳定性特性,主要包括对水、光、热以及氧化还原环境等,所以可以对钙钛矿材料进行硅烷化处理以改善材料对周围环境的稳定性,并且将材料将油溶变为水溶,提高了材料的生物相容性,为实现钙钛矿材料在生物医用方面的现实应用创造条件。