| 荧光纳米材料YPO4∶Sm3+@YPO4@聚乙二醇的构筑及其荧光性能 |
| Fluorescent Nanomaterial YPO4: Sm3+@YPO4@Polyethylene Glycol: Construction and Fluorescent Properties |
| 作者 | 单位 | E-mail | | 刘丛林 | 内蒙古科技大学材料与冶金学院, 包头 014010
轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室, 包头 014010
内蒙古自治区稀土湿法冶金与轻稀土应用重点实验室, 包头 014010 | | | 吴锦绣 | 内蒙古科技大学材料与冶金学院, 包头 014010
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内蒙古自治区稀土湿法冶金与轻稀土应用重点实验室, 包头 014010 | m13674773965@163.com | | 贾慧灵 | 轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室, 包头 014010
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内蒙古科技大学机械工程学院, 包头 014010 | | | 柳召刚 | 内蒙古科技大学材料与冶金学院, 包头 014010
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内蒙古自治区稀土湿法冶金与轻稀土应用重点实验室, 包头 014010 | | | 胡艳宏 | 内蒙古科技大学材料与冶金学院, 包头 014010
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内蒙古自治区稀土湿法冶金与轻稀土应用重点实验室, 包头 014010 | | | 王昕 | 内蒙古科技大学材料与冶金学院, 包头 014010
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内蒙古自治区稀土湿法冶金与轻稀土应用重点实验室, 包头 014010 | | | 齐源昊 | 内蒙古科技大学材料与冶金学院, 包头 014010
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内蒙古自治区稀土湿法冶金与轻稀土应用重点实验室, 包头 014010 | | | 王忠志 | 轻稀土资源绿色提取与高效利用教育部重点实验室, 包头 014010
包头稀土研究院, 包头 014010 | |
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| 摘要: 为了改善稀土磷酸盐的疏水性和荧光性能，利用水热和微波的方法构筑了双层荧光纳米材料YPO4∶Sm3+@YPO4@PEG (PEG为聚乙二醇)。首先通过调控YPO4∶Sm3+与YPO4的物质的量之比制备不同壳厚的核壳结构纳米发光材料YPO4∶Sm3+@YPO4，优选能够增强主体荧光性能的最佳物质的量之比。然后选用PEG进行包覆，得到YPO4∶Sm3+@YPO4@PEG。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和荧光光谱对产物的结构、形貌和荧光性能进行了表征。结果表明：包覆前后的纳米荧光粉都具有单一的四方晶系(YPO4)结构，呈纳米球型，半径60~100 nm，包覆层的厚度10~20 nm。双层核壳结构的YPO4∶Sm3+@YPO4@PEG的荧光强度比纳米荧光粉YPO4∶Sm3+增强了6倍多。可见该双层荧光纳米材料不仅具有亲水性和生物相容性，也增强了YPO4∶Sm3+的荧光强度。 |
| 关键词: YPO4:Sm3+ 双层核壳结构 聚乙二醇 荧光纳米材料 荧光性能 |
| 基金项目: 国家自然科学基金(No.51965053,51634005)、内蒙古自然科学基金(No.2021LHMS05018)资助。 |
| Abstract: In this work, a double-layered fluorescent nanomaterial YPO4:Sm3+@YPO4@PEG (PEG=polyethylene glycol) was constructed by using hydrothermal and microwave methods, to improve the hydrophobicity and fluorescence properties of rare-earth phosphates. Firstly, the core-shell nano-luminescent material YPO4:Sm3+@YPO4 was prepared by adjusting the molar ratio of YPO4:Sm3+ and YPO4 to prepare the core-shell structure with various ratios of core diameter and shell thickness, and the optimal molar ratio was obtained. YPO4:Sm3+@YPO4@PEG was prepared with PEG as the coating. The structure, morphology, and fluorescence properties of the product were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscope, transmission electron microscope, Fourier transform infrared spectra, and fluorescence spectra. Finally, the results show that the produced nano-phosphor is a singlephase material with a tetragonal unit cell (YPO4). The product is not affected by the coating; the particles of the material had spherical morphology with a diameter of 60-100 nm, and the thickness of the coating layer was about 10-20 nm. The fluorescence intensity of YPO4:Sm3+@YPO4@PEG with the double-layered core-shell structure was more than six times stronger than that of nano-phosphor YPO4:Sm3+ without the core-shell structure. In conclusion, the double-layered fluorescent nanomaterial has hydrophilicity and biocompatibility, menanwhile enhanced fluorescence intensity of YPO4:Sm3+. |
| Keywords: YPO4:Sm3+ double-layered core-shell structure polyethylene glycol fluorescent nanomaterials fluorescent properties |
| 投稿时间：2021-12-08 修订日期：2022-04-03 |
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| 刘丛林,吴锦绣,贾慧灵,柳召刚,胡艳宏,王昕,齐源昊,王忠志.荧光纳米材料YPO4∶Sm3+@YPO4@聚乙二醇的构筑及其荧光性能[J].无机化学学报,2022,38(7):1272-1282. |
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