微波法制备的水溶性LaF3:Ln3+纳米晶及其上下转换荧光特性研究

本文主要探讨了水溶性LaF3:Ln3+纳米晶的制备及其独特的上下转换荧光性质。该研究由中国科技论文在线发布，由李菲菲、李春光等人合作完成，他们利用微波合成法这一便捷且环保的方法，成功制备出单分散且可溶于水的稀土掺杂LaF3纳米晶。选择乙二醇作为溶剂，聚乙烯吡咯烷酮（PVP）作为表面活性剂，使得合成的粒子粒径控制在9-12纳米范围内，具有良好的分散性，能在多种水溶剂中稳定存在。 LaF3基质中的不同稀土离子或离子对，如Eu、Nd、Ce、Tb、Yb、Er、Ho、Yb和Tm，因其能级多样性，使得掺杂后的纳米晶在紫外可见光到近红外区域展现出丰富多彩的光谱特性。研究的重点集中在这些纳米晶的上转换发光性能上，特别是它们在受到980纳米激光激发后，能够发出多色光。这种性质对于光致变色材料、光存储设备以及生物医疗应用有着巨大的潜力。 文章还提到了三维聚二甲基硅氧烷（PDMS）棒状荧光显示器的制作，以及通过二氧化硅核壳结构来提高生物相容性。这进一步证实了所合成的LaF3:Ln3+纳米晶在光学三维设备和生物探针领域的潜在应用价值。整个研究不仅提供了新型纳米材料的制备方法，也为相关领域的荧光技术和生物兼容性设计提供了新的思路。 通过这项工作，作者们不仅展示了水溶性LaF3:Ln3+纳米晶的高性能特性，也为未来在光电子、生物医学和纳米技术领域中的实际应用打下了坚实的基础。同时，他们的研究也得到了国家自然科学基金（编号：20971054，90922034和21131002）及2011年度高等学校博士学科点专项科研基金（编号：20110061110015）的资助，体现了这一领域的前沿性和创新性。