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上转换发光纳米粒子具有吸收低能量的激发光子,并发射出一个高能量光子的独特性质,因此在过去的十几年中吸引了广泛的研究兴趣。由于性能独特,上转换发光纳米粒子潜在应用于固体激光器,光发射装置,高贯穿扫描,低密度红外成像,生物探针和生物检测等方向。当然,实现最终应用还有很多问题需要解决。例如:获得高强度、颜色可控的发光,提高生物兼容性,与其他材料进行复合等。基于上述考虑,我们在本文中选取上转换材料中稀土掺杂的氟钇化钠纳米粒子进行研究,因为氟钇化钠作为主体材料具有低的振动能量,低的非辐射衰减率,高的辐射发射率,是上转换纳米粒子中最好的主体材料。研究内容主要分为以下三个部分:第一,通过“一锅法”我们在相对低的温度利用更“绿色”的溶剂成功合成了晶型优良尺寸分布均匀的稀土掺杂氟钇化钠纳米粒子。通过改变投料比,加热时间或者加热温度以及金属掺杂,我们可以改变纳米粒子的形貌、尺寸、晶体类型、发光强度和颜色,为进一步的应用提供了优良的材料。第二,利用多种常见的两亲性表面活性剂去修饰有机相合成的纳米粒子,使其表面形成双层分子结构,从而把有机相纳米粒子以独立分散或组装体的形式转移到水相,根据不同表面活性剂赋予粒子的表面功能,再进行硅化作用或者聚合作用形成壳层,增加其生物稳定性和兼容性。第三,利用半导体或者贵金属纳米粒子与氟钇化钠纳米粒子组装,形成复合粒子,通过能量转移,改变原有发射峰之间的比率,从而实现功能集成和发光颜色可调,为生物应用提供更广阔的空间。