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纳米材料具有独特的性质,如量子尺寸效应、表面效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应,而深受广大科研学者的重视。上转换纳米材料作为纳米材料中的一个分支,由于其具有长波长光激发短波长光发射的特点,在复杂体系的检测中无背景干扰、无毒性,且光稳定性好,抗光漂白能力强,在生物分析研究中有着重要的应用前景。本文在前人的研究基础上,采用两种新型的合成方法,合成出两种性能优越的上转换纳米发光材料,对其结构和光谱性质进行表征,并将其应用于生物活性分子多巴胺的检测。主要工作如下:1、结合燃烧法和溶剂热法的优点,合成了Y2O3:Yb,Er上转换纳米材料。首先用燃烧法合成Y2O3:Yb,Er纳米材料,再采用溶剂热法来处理该纳米材料,并考查了不同溶剂、时间、温度对Y2O3:Yb,Er纳米材料性质的影响。研究发现,通过两种方法结合后得到的纳米颗粒,不仅在晶格结构,表面缺陷上得到很大的改善,从而增强了Y2O3:Yb,Er上转换的发光效率。进一步对纳米颗粒的表面进行了氨基和羧基化修饰,大大提高了水溶性,并拓宽其生物应用。2、以NaYF4:Yb,Er为发光中心,合成羟基磷灰石包裹的纳米复合材料(NaYF4:Yb,Er@Ca10(PO4)6(OH)2)。考查了NaYF4:Yb,Er与Ca10(PO4)6(OH)2的不同摩尔配比、不同pH值、不同水热时间等条件对NaYF4:Yb,Er@Ca10(PO4)6(OH)2复合材料的发光性能的影响。研究发现,在NaYF4:Yb,Er表面包裹羟基磷灰石能大大增强NaYF4:Yb,Er的发光效率。在pH=8.0、水热温度180℃、水热时间4h的最优条件下合成的NaYF4:Yb,Er@Ca10(PO4)6(OH)2纳米材料具有很好的水溶性和生物相容性,以及生物毒性小、化学稳定性高、光稳定性好、吸收和发射光谱带窄等优点。3、上述合成的NaYF4:Yb,Er上转换纳米粒子的发射峰在550nm左右,而金纳米粒子在该区域有很强的吸收,当纳米金与NaYF4:Yb,Er纳米粒子结合后,纳米金猝灭NaYF4:Yb,Er纳米粒子的上转换荧光,利用这一原理来定量测量多巴胺。首先,将合成的NaYF4:Yb,Er纳米材料进行巯基修饰,利用多巴胺在硼酸钠为缓冲溶液的体系中还原HAuCl4得到的纳米金与巯基修饰的上转换材料进行组装,使纳米金在上转换材料表面沉积,从而猝灭NaYF4:Yb,Er纳米粒子的上转换荧光。根据不同多巴胺的量,所生成的纳米金浓度不一样,从而对NaYF4:Yb,Er纳米材料上转换发光的猝灭程度不同。在最优条件下,上转换的猝灭效率与多巴胺含量存在一定的线性关系,从而实现定量检测多巴胺,线性范围为5.0×10-7~1×10-5mol/L