上转换纳米荧光体NaYF4:Yb,Er的表面功能化及其应用

来源 :山东师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhouxiancai0128
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近年来,稀土离子掺杂的上转换纳米荧光体NaYF4:Yb,Er由于其广泛的应用前景而备受关注。尤其是在生物领域的应用如生物传感与疾病诊断等方面已得到迅速发展。上转换纳米荧光体NaYF4:Yb,Er与传统的生物荧光标记材料如有机荧光染料和半导体量子点相比,拥有窄的发射带、良好的光学稳定性、荧光背景低、无毒性、组织穿透深等优点,是目前普遍关注的最具潜力的新一代荧光生物标记材料。然而,目前限制NaYF4:Yb,Er NPs在生物医学中应用的瓶颈是水溶性差,荧光产率低,检测信号单一和不易与生物分子偶联。为了满足NaYF4:Yb,Er NPs在生物检测以及医学成像等研究领域的应用,探索NaYF4:Yb,Er NPs的表面功能化就显得尤为重要。本论文研究的主要内容分为以下三个部分:(1)油酸介质中合成的纳米颗粒其表面与油酸之间的结合介于物理吸附与化学吸附之间,在超声波和H+的共同作用下能够高效的将油酸包覆的油溶性纳米颗粒NaYF4:Yb,Er(18nm), NaGdF4:Yb,Er (8nm), CaF2:Yb,Er (10nm), PbS (7nm)和ZnS (12nm)向水溶性的转换,并进行了TEM,XRD,TGA,HNMR,FTIR和Zeta电位表征与详细讨论。(2)移除表面油酸层后的NaYF4:Yb,Er NPs,由于表面稀土离子的不饱和键裸露而带正电荷,具有与带负电的生物分子进行偶联的活性,用新制备的水溶性NaYF4:Yb,Er NPs与氨基酸连接,实现其与谷氨酸、赖氨酸的直接偶联,并进行FTIR,PL和Zeta表征与偶联机理的解释。(3)考虑到纳米Ag经常用到生物标记中,将纳米Ag与NaYF4:Yb,Er有机结合可实现生物多重检测,设计了多功能上转换纳米荧光体NaYF4:Yb,Er@Ag的制备方案,成功制备了异质结构NaYF4:Yb,Er@Ag及进行了TEM,PL表征,并详细探究了AgNO3用量对纳米颗粒NaYF4:Yb,Er@Ag形貌的影响。
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