荧光转换纳米材料NaYF4的制备
稀土掺杂NaYF4发光材料的制备及发光特性研究
密级：公开NANCHANG UNIVERSITY学士学位论文THESIS OF BACHELOR（2009 —2013 年）题目稀土掺杂NaYF4发光材料的制备及发光特性研究学院：材料科学与工程专业：材料科学与工程班级:材料092学号：5702109081学生姓名：袁频指导教师：杜国平起讫日期：2012.12—2013.6稀土掺杂NaYF4发光材料的制备及发光特性研究专业：材料科学与工程学号：5702109081学生姓名：袁频指导教师：杜国平摘要随着纳米材料的发展与进步，纳米稀土发光材料也备受关注，稀土发光材料的研究具有非常大的研究空间与前景。
本文主要研究了反应时间和Y/F摩尔比在溶剂热法制备Eu3+掺杂NaYF4稀土发光材料中的影响。
首先采用溶剂热法制备反应溶液中Y/F=1/8时在180 o C 条件下反应不同时间(4 h、6 h、8 h、10 h、12 h、16 h）的NaYF4，然后用同样的方法步骤制备Y/F=1/24的NaYF4。
通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和光致发光普(PL)等表征手段对反应产物的晶格特性以及发光性能进行比较。
通过对SEM的分析观察利用Debye-Scherrer公式[1]计算样品平均粒径大小，发现其晶粒均为纳米级。
通过分析发现当Y/F=1/8时，8 h以内能得到纯相α-NaYF4之后延长反应时间逐渐发生由α-NaYF4至β-NaYF4的晶型转变，发光强度也随之改变，且Eu3+在晶格中由磁偶极跃迁位置向电偶极跃迁位置移动对称性降低。
当Y/F=1:24时，短时间内就能形成纯相β-NaYF4，颗粒大小逐渐增加，在4 h后趋于稳定约为65nm左右，在PL谱中Eu3+的电偶极跃迁(5D0→7F2)占主导地位发光强度随时间不断增强。
关键词：纳米材料；稀土发光材料；溶剂热法；磁偶极跃迁；点偶极跃迁Preparation of rare earth doped NaYF4 materials andluminescence propertiesAbstractAlong with the development and progress of nanomaterials and nano rare earth luminescent material also, much attention has been paid to the research of rare earth luminescent material has very big research space and prospect.This paper mainly studied the reaction time and mole ratio of Y/F Eu3+ doping NaYF4 prepared in solvent hot method the influence of rare earth luminescent materials. First prepared using solvent hot method when the Y/F = 1/8 of reaction solution under the condition of 180 o C reaction at different times (4 h, 6 h, 8 h, 10 h, 12 h, 16 h) NaYF4, then use the same method preparation NaYF4of Y/F = 1/24 .By X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and optical luminescence (PL) characterization means such as lattice characteristics of reaction products and light-emitting performance comparison. Through the analysis of the SEM observation the Debye - Scherrer[1]formula in is used to calculate sample size, mean particle size have found that the grain size of nanoscale. Through the analysis found that when the Y/F = 1/8 within 8 h to get pure phase after alpha NaYF4 longer reaction time by alpha NaYF4 to beta NaYF4 crystal structure transformation, luminous intensity change, and Eu3+ in the lattice by the magnetic dipole transition position to the position of the electric dipole transition lower symmetry.When Y/F = 1:24, pure phase can be formed in a short period of time, beta NaYF4 grain size increases gradually, after 4 h stabilized at about 65 nm , in the PL spectrum of the electric dipole transition of Eu3+ (5D0-7F2) dominance of luminous intensity increasing over timeKeywords：Nano materials; Rare earth luminescent material; Solvent hot method; The magnetic dipole transition; Point dipole transition目录摘要 (II)Abstract (III)1.引言 (V)1.1 纳米材料 (V)1.2 发光材料 (VI)1.3 稀土发光材料 (VII)1.4 稀土发光材料的基质 (VII)1.5 氟化物发光材料研究现状 (VIII)1.6 氟化物发光材料的制备 (IX)2.实验内容 (XII)的制备 (XII)2.1 NaYF42.2 实验样品的表征方式 (XIII)2.2.1 X射线衍射（XRD）分析 (XIII)2.2.2 扫描电镜(SEM)分析 (XIII)2.2.3 光致发光谱(PL)的表征 (XIV)3.结果与讨论 (XV):Eu3+的XRD图谱 (XV)3.1 NaYF4:Eu3+的SEM形貌分析 (XVII)3.2 NaYF43.3 NaYF:Eu3+的发光性能表征 (XVIII)44 结论与展望 (XXII)参考文献 (XXIII)致谢 (XXVI)1.引言随着能源消耗的日益加剧，传统能源不断减少甚至枯竭，能源危机与全球变暖是当今世界面临的两大难题。
NaYF_4_Er_Yb上转换材料的优化制备及其特性研究
NaYF4:Er/Yb上转换材料的优化制备及其特性研究*祝威1,张晓丹2**,金鑫2,刘永娟2,王东丰2,赵颖2(1.天津商业大学理学院,天津300130;2.南开大学光电子薄膜器件与技术研究所,光电子薄膜器件与技术天津市重点实验室,光电信息技术科学教育部重点实验室,天津300071)摘要:针对第3代太阳电池用上转换材料,采用改良的水热技术优化制备了掺杂稀土离子的纳米氟化钇钠(NaYF4)上转换荧光材料。
主要关注了有机溶剂和螯合剂对制备上转换材料性能的影响。
测试结果表明:有机溶剂乙醇可以有效地抑制YF3等杂峰;螯和剂乙二胺四乙酸二钠(EDTA)可以分散颗粒达到增大颗粒表面积的作用;制备获得了具有六角晶向结构的Yb3+/Er3+共掺上转换材料,其上转换发射出能够被太阳电池有效吸收利用的红光(653nm)和绿光(520、540nm)。
关键词:上转换材料;氟化钇钠(NaYF4);乙醇;乙二胺四乙酸二钠(EDTA)中图分类号:O484文献标识码:A文章编号:1005-0086(2010)09-1328-04O ptim ization synthesis and properties researc h of NaYF4:Er/Yb up-conversion mater ialsZH U Wei1,ZHANG Xiao-dan2**,JIN Xin2,LIU Yong-juan2,W ANG Dong-feng2,ZH AO Ying2(1.College of physics,T ianjin U niversity of Commerce,T ianjin,300130,China; 2.Institute of Photo-Electronics T hin Film Devices and Technique of N ankai U niversity,Key L abo ratory of Photo-electronics thin Film Devices and Technique of T i anji n,Key Laboratory of Opto-electronic Information Science and Techno logy,Ministry of Educa-tion,T ianjin300071,China)Ab st ract:In order to realize the applic at ion of up-c onversion materials in solar cells,NaYF4:Er/Yb up-conversion materials were fabricated by hydrothermal method.In this pape r,effect of organic solvent and chelating on the properties of materials was concerned.The re sult s indicated t hat the addition of ethanol effec t ively inhibit the appearance of YF3and EDTA make up c onversion partic les more sc att ering,whic h can enlarge the surface area of up conversion materials.NaYF4:Er/Yb up-c onversion material with hex-agonal phase has been fabricated.The e mission spectra show that gree n(520,540nm)and red(653nm) light,which can be ut ilized by solar cells,are simultaneously emitted by the above up-conversion mater-i al.Ke y wor ds:up-conversion materials;NaYF4;ethanol;EDTA1引言近年,太阳电池成为研究热点。
NaYF4:Eu纳米晶的制备和表征
NaYF4：Eu纳米晶的制备和表征田启威;杨仕平;李富友【摘要】研究了用高温热解的方法可控合成稀土纳米晶.并通过调节不同的温度来制备不同形貌和不同晶形的纳米材料,成功合成了单分散的α-NaYF4:Eu和β-NaYF4:Eu的纳米晶.通过分析纳米晶表面的有机配体,得出纳米晶表面主要是油酸配体的结论.为将来这一材料在生物和其他方面的应用提供了参考.并且研究了Eu3+掺杂纳米晶的发光性质对晶相和表面的依赖性,结果显示α-NaYF4:Eu的I610/I590的比值大于1,而β-NaYF4:Eu的比值小于1.【期刊名称】《上海师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2009(038)001【总页数】5页(P63-67)【关键词】NaYF4:Eu;稀土纳米晶;高温热解【作者】田启威;杨仕平;李富友【作者单位】上海师范大学,生命与环境科学学院,上海,200234;上海师范大学,生命与环境科学学院,上海,200234;复旦大学,化学系,上海,200433【正文语种】中文【中图分类】O655.21自从上世纪90年代以来，由于化学、物理和材料在纳米领域的飞速发展，导致了“纳米科学和纳米科技”这一新兴学科的出现[1].在这一领域中，尤其是高质量的单分散无机纳米晶对形貌和比表面积的性质依赖以及这一性质在光学、催化、生物传感和数据存储上的应用得到了极大的发展[1,2].由于独特的4f电子结构，使稀土纳米材料具有很多独特的性质而备受关注.目前研究比较多的主要有稀土的氧化物[3]、磷化物[4]、钒化物[5]、硫化物[6]和氟化物[7]等纳米材料.由于稀土氟化物性质比较稳定，在激光、生物传感方面[8]应用比较多，因此研究也最为广泛.迄今为止，已经发展了许多方法用来制备形貌可控的稀土纳米晶，主要有水热法[9]、热裂解[10]以及其他方法[11].由于在水热中，影响纳米晶形貌的因素比较多，对晶形和形貌的控制比较难，在这里采用了热裂解的方法，以稀土的三氟乙酸盐为原料，选择高沸点有机溶剂进行高温热解.通过改变温度，研究了Eu3+掺杂的NaYF4纳米晶的形貌控制和晶形，并得到了球形和六方形以及α-NaYF4:Eu和β-NaYF4:Eu 2种晶相的稀土纳米粒子，并进一步研究了稀土纳米粒子的发光性质与晶相的关系.1 实验部分1.1 试剂和仪器乙醇、三氟乙酸和环己烷购买自国药集团化学试剂有限公司.油胺和三氟乙酸钠购自 Acros，油酸购于Alfa Aesar.稀土氧化物购于北京镧素科技公司.1.2 制备稀土的三氟乙酸盐Y(COOCF3)3的合成，首先称取0.406g(1.8mmol)Y2O3，溶于10mL 50% 的三氟乙酸的水溶液中，85℃条件下搅拌，直至溶液变为澄清为止，滤去不溶物，所得清液在100℃的条件，慢慢蒸干，得到白色固体.Eu(COOCF3)3 的合成与Y(COOCF3)3类似.1.3 制备NaYF4:Eu纳米晶制备NaYF4:Eu纳米晶主要使用了改进的热裂解方法[10].将1.2中制备的Y(COOCF3)3 1.8mmol,Eu(COOCF3)3 0.2mmol和0.272g(2mmol)三氟乙酸钠溶于10mL油酸和10mL油胺的体系中，120°搅拌1h，并通氮气，除去体系中的水分，然后缓慢升温至290～330℃.直到溶液变得有点浑浊，冷却至室温，加20mL乙醇，12000 r/min，8min离心分离，所得固体粉末用乙醇洗涤几次即可.1.4 材料的表征利用JEOS JEM-2010F 高分辨透射电镜(HR-TEM)来观测纳米粒子的尺寸和形貌，分析形貌的同时，用附带的X射线能谱仪(EDXS)分析样品的元素成分.样品的傅立叶红外(FT-IR)光谱是由IRPRESTIGE-21光谱仪(Shimadzu)测定.X射线粉末衍射(XRD)在Bruker D8衍射仪上进行，采用Cu-Kα射线(λ=0.15418nm).利用DTG-60H(Shimadzu)测定了样品的热重曲线，加热速度为10℃/s.荧光光谱在Edinburgh公司LFS920荧光光谱仪上测得.2 结果与讨论2.1 温度对NaYF4:Eu纳米晶形貌和晶形的影响从图1a,1b的TEM图可以清楚地看到，随着温度的升高，纳米晶的粒径和形貌都有了很大的变化，但是仍然是单分散的.从290℃升高到330℃时，粒径变化很明显，大约由12nm增加到了20nm；而且形貌也发生了很大的变化，从球形变化为六方形.从EDXS图谱(图1c)上可以明显看出，纳米晶的主要成分是Na,Y ,F,Eu4种元素.XRD数据显示(图2)，在低温290℃条件下主要形成的纳米晶晶形是α-NaYF4:Eu，而当温度升高的330℃的时候，纳米晶的晶型就发生了的改变，得到了β-NaYF4:Eu和TEM相对应.(a)290℃; (b) 330℃; (c)EDXS元素分析图1 纳米晶的TEM和HR-TEM(inset)图像(a)290℃;(b)330℃; 以及JCPDS card 16-0334和77-2042图2 不同温度条件下所合成的纳米晶的XRD2.2 纳米晶表面有机配体的分析通过TGA谱和FTIR光谱，研究了纳米晶表面的有机配体.通过分析TGA谱图(图3)，可以知道在200℃以下主要是纳米晶表面吸附的水或者乙醇等低沸点的杂质，而在200～600℃的质量变化，把其归因于表面有机物的分解，从图3上可以看出表面有机配体占有17%左右的比重.通过FTIR光谱进一步研究了纳米晶表面的有机配体.从FTIR光谱(图4)可以看出，样品在3450cm-1处有较宽的吸收，对应于O-H(COOH和或者吸附水)的伸缩振动，在2924和2854cm-1两处的吸收归因于长烷基链中亚甲基(CH2)不对称(vas)和对称的(vs)伸缩振动，而在3007cm-1处是双键的=C-H伸缩振动，1564和1448cm-1处的吸收带分别相应于配位后的油酸中的-COO-不对称(vas)和对成的(vs)伸缩振动，因此可以认为纳米晶表面主要是油酸配体[12].图3 所制备的纳米晶的TGA谱图4 所得纳米晶的表面配体的红外光谱2.3 温度和有机配体对纳米晶的形貌和晶形影响的机理解释纳米晶的形成过程中，经历成核和生长2个阶段[10]，所以在不同的温度条件下,2个阶段是不同的.由图1,2可知，在290℃时，纳米晶可能处于成核的末级阶段和生长的初级阶段，所以生长相对缓慢; 而在330℃时，由于温度很高，处于快速生长阶段纳米晶的生长很快，而且出现了各个方向上增长速度的差异，逐渐由各向同性的球形变成了各向异性的六方形.在纳米晶形成过程中，有机配体始终包裹在纳米晶的周围，抑制或者促进了纳米晶的增长[10a].在油酸∶油胺=1∶1(V∶V)的体系中，由于油酸有利于纳米晶的增长，所以纳米晶增长得很快，主要生成的是α-NaYF4:Eu,在高温条件下生成的是β-NaYF4:Eu.各个晶面对油酸的吸附能力也不同，使得纳米晶取向生长，成为六方形的纳米晶.2.4 纳米晶的光谱性质分析不同晶型的纳米材料发光性质差别是很大的.图5是β-NaYF4:Eu的特征激发和发射光谱.掺杂离子Eu3+的主要激发峰为394nm，而典型的发射峰为5D0-7F1和5D0-7F2的辐射跃迁[13].590nm的峰对应于5D0-7F1，是属于磁偶极子的跃迁，610nm的峰对应于5D0-7F2，属于电偶极子跃迁，而磁偶极子跃迁受配位环境的影响要小于电偶极子.而从图6中可以明显看出，由于在不同的温度条件下得到的纳米晶的晶型不同，因此Eu3+的配位环境就有很大的差别，所以发光特征值I610/I590有明显的不同.图5 β-NaYF4:Eu的激发和发射光谱(A)290℃- α-NaYF4:Eu；(B)330℃-β-NaYF4:Eu 图6 不同温度条件所制备的纳米晶的在394nm激发的发光光谱在290℃条件下主要生成α相的纳米晶，I610/I590值小于1，表明所得的α-NaEuF4:Eu纳米粒子的尺寸大于文献所报道的尺寸[10].在330℃的条件下，主要是β相的纳米晶，其I610/I590值大于1，而块体β-NaEuF4:Eu的小于1的值I610/I590值，这是由于纳米材料的表面效应有利于电偶极子跃迁；而且I610/I590的比值还和Eu3+配位环境的对称性有关系，高的对称性使I610/I590值变小，而Eu3+在β相内的配位环境的对称性低于在α相内的对称性，所以对于β相的纳米晶的I610/I590值比α相的纳米晶要大.3 结论通过分解稀土的三氟乙酸盐，制备了NaYF4:Eu纳米晶.并通过改变温度合成了具有不同形貌和不同晶型的纳米晶，研究了纳米晶的表面有机配体和纳米晶的晶型对发光性能的影响.参考文献:[1] ALIVISATOS A P.Semiconductor Clusters,Nanocrystals,and Quantum Dots[J].Science,1996,271(5251): 933-937.[2] AHMADI T S,WANG Z L,GREEN T C,et al.Shape-Controlled Synthesis of Colloidal Platinum Nanoparticles[J].Science,1996,272(5270): 1924-1926.[3] CAO Y C.Synthesis of Square Gadolinium-Oxide Nanoplates[J].J Am Chem Soc,2004,126(24): 7456-7457.[4] KOMPE K,BORCHERT H,STORZ J,et al.Green-Emitting CePO4: Tb/LaPO4 Core-Shell Nanoparticles with 70% Photoluminescence QuantumYield[J].Angew Chem Int Ed,2003,42(44): 5513-5515.[5] RIWOTZKI K,HAASE M.Wet-Chemical Synthesis of Doped Colloidal Nanoparticles: YVO4:Ln (Ln = Eu,Sm,Dy)[J].J Phys Chem B,1998,102(50): 10129-10135.[6] MIRKOVIC T,HINES M A,NAIR P S,et al.Single-Source Precursor Route for the Synthesis of EuS Nanocrystals[J].Chem Mater,2005,17(13): 3451-3453.[7] STOUWDAM J W.Near-infrared emission of redispersibleEr3+,Nd3+,and Ho3+ doped LaF3 nanoparticles[J].Nano Lett,2002,2(7): 733-735.[8] WANG X,LI Y D.Fullerene-like rare-earth nanoparticles[J].Angew Chem Int Ed,2003,42(30): 3497-3500.[9] WANG L Y,LI Y D.Controlled Synthesis and Luminescence of Lanthanide Doped NaYF4 Nanocrystals[J].Chem Mater,2007,19(4): 727-734.[10]MAI H X,ZHANG Y W,SI R,et al.High-Quality Sodium Rare-Earth Fluoride Nanocrystals: Controlled Synthesis and Optical Properties[J].J Am Chem Soc,2006,128(19): 6426-6436.[11]LEHMANN O,MEYSSAMY H,KOMPE K,et al.Synthesis,Growth,and Er3+ Luminescence of Lanthanide Phosphate Nanoparticles[J].J Phys Chem B,2003,107(30): 7449-7453.[12]CHEN Z G,CHEN H L,HU H,et al.A Versatile Synthesis Strategy for Carboxylic Acid-functionalized Upconverting Nanophosphors as Biological Labels[J].J Am Chem Soc,2008,130(10): 3023-3029.[13]LIANG X,WANG X,ZHUANG J,et al.Branched NaYF4 Nanocrystals with Luminescent Properties[J].Inorg Chem,2007,46(15): 6050-6055.。
NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料的合成及其在手印显现中的应用
NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料的合成及其在手印显现中的应用王猛;郭兴家【摘要】采用溶剂热法合成出发光强度较高、颗粒尺寸较小的NaYF4∶ Yb,Er上转换发光纳米材料.通过透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、荧光光谱对上转换发光纳米材料的粒径形貌、晶体结构、发光性能进行表征.将上转换发光纳米材料应用于光滑客体表面汗潜手印的显现,考察了显现方法的对比度、灵敏度、选择性、背景颜色干扰、背景荧光干扰等因素.实验结果表明:与传统荧光粉末显现法相比,该显现方法具有对比度强、灵敏度高、选择性好、背景干扰低等优点.【期刊名称】《辽宁大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(042)002【总页数】7页(P162-168)【关键词】手印显现;纳米材料;发光材料;潜在手印;上转换;稀土【作者】王猛;郭兴家【作者单位】中国刑事警察学院痕迹检验技术系,辽宁沈阳110035;痕迹检验鉴定技术公安部重点实验室,辽宁沈阳110035;辽宁大学化学院,辽宁沈阳110036【正文语种】中文【中图分类】O614.33;O611.4;D918.91手印显现是通过物理或化学反应将遗留在客体上的潜在手印变成可见手印的过程，是集成了物理学、化学、生物学等多门自然学科的实用性技术.粉末显现法是一种传统、有效、应用广泛的手印显现方法，具有成本低廉、操作简单、省时高效等优点，堪称手印显现技术中的经典方法[1].粉末显现法通常被用于显现光滑非渗透、半渗透及某些渗透性客体表面新鲜、较新鲜的潜在手印.长期以来，粉末法显现法一直是刑侦人员在现场勘查中最常用的一种显现潜在手印的方法.目前，粉末显现法中使用的粉末主要有金属粉末、磁性粉末、荧光粉末等.随着纳米科技的发展，将稀土纳米发光材料应用于手印显现的相关研究已经引起了国内外研究人员的广泛关注[2-4].稀土纳米发光材料的发光强度高、光稳定性好，能够对手印显现的检测信号起到放大增强的作用，使显现后的手印和客体背景之间产生较大的对比反差，有利于提高手印显现的对比度.稀土纳米发光材料的颗粒尺寸较小、比表面积较大、粉末外观细腻，能够反映出更多的手印细微特征，有利于提高手印显现的灵敏度.稀土纳米发光材料的表面修饰方法丰富且技术成熟，能够操控稀土纳米发光材料的表面性能，进而调节纳米粉末与手印物质及客体之间的吸附状况，有利于提高手印显现的选择性.但是，传统稀土纳米发光材料的发光基本要依靠紫外光的激发，由于紫外光的能量较高，同时也会激发客体本身产生荧光(即背景荧光).背景荧光的出现会严重干扰手印显现的检测信号，最终导致手印显现的对比度降低.稀土上转换发光纳米材料是一种特殊的稀土发光材料，它可以通过多光子机制将低能量的长波辐射转变为高能量的短波辐射[5-7]，它的出现为降低手印的背景荧光干扰显现提供了一条崭新的思路.稀土上转换发光纳米材料可以在红外光的照射下产生可见荧光，红外光的能量较低，不会引起客体产生自体荧光，进而提高了手印显现的抗背景干扰能力.鉴于此，本研究采用溶剂热法合成出了性能优良的NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料，并将其应用到传统的粉末显现技术中、对传统显现方法进行改良，使传统显现方法兼具高对比度、高灵敏度、高选择性、低背景颜色干扰和低背景荧光干扰.氧化钇(99.99%)、氧化镱(99.99%)、氧化铒(99.99%)、浓硝酸(优级纯)、硬脂酸(分析纯)、氢氧化钠(分析纯)、油酸(分析纯)、氟化钠(优级纯)、无水乙醇(分析纯)、三氯甲烷(分析纯)，以上化学试剂购自国药集团化学试剂有限公司(沈阳).实验中使用的水均为去离子水.称取0.880 7 g氧化钇、0.394 1 g氧化镱和0.038 3 g氧化铒于烧杯中，向其中加入20 mL浓硝酸，加热并搅拌使氧化物粉末溶解形成硝酸盐，继续加热至近干，挥发掉过量硝酸得到稀土硝酸盐粉末.将稀土硝酸盐粉末用80 mL无水乙醇溶解并转移到500 mL三口烧瓶中，再向其中加入8.534 4 g硬脂酸，将体系温度升高至50 ℃使硬脂酸溶解.然后将温度进一步升高至78 ℃并回流，在磁力搅拌下向三口烧瓶中缓慢滴加20 mL含1.190 0 g 氢氧化钠的乙醇溶液，滴加时间约为30 min.滴加完毕，继续恒温回流40 min，得到白色悬浊液.将悬浊液减压抽滤，用水洗涤2次、乙醇洗涤1次，滤饼在60 ℃干燥箱中烘干12 h，得到稀土硬脂酸盐前驱体.向一烧杯中加入10 mL水、15 mL无水乙醇和5 mL油酸，搅拌后形成均一溶液.然后，向其中加入0.957 7 g稀土硬脂酸盐前驱体和0.209 9 g氟化钠，混合物在超声辅助下充分搅拌15 min，形成均一的悬浊液.将此悬浊液转移到水热合成反应釜中，在180 ℃下反应24 h.反应结束后，待体系温度降至约60 ℃，打开反应釜外盖，弃上层清液，向产中加入氯仿-乙醇混合溶剂(体积比1∶6)，离心分离产品得白色粉末.将该粉末用水-乙醇混合溶剂(体积比1∶2)洗涤3次.将洗涤后的粉末放入60 ℃干燥箱向中烘干12 h，得到NaYF4∶YbYb,E r上转换发光纳米材料.采用TECNAI20型透射电子显微镜(TEM，美国FEI公司)观察纳米材料的尺寸形貌；采用X’Pert Pro型多晶X射线衍射仪(XRD，荷兰PANalytical公司)表征纳米材料的晶体结构；采用LS-55型荧光光谱仪(美国Perkin Elmer公司)检测纳米材料的上转换发光性能.将手洗干净后自然晾干，在不同客体表面按捺数枚新鲜汗潜手印，待用.用鹳毛刷蘸取少量NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米粉末，沿着客体表面手印部位轻轻扫动，当发现手印纹线后，弹掉毛刷上的粉末，然后顺着纹线的流向刷显至纹线清晰为止.将显出的手印样品置于980 nm红外光下观察、拍照.图1为NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料的TEM照片.可以看出，纳米材料的微观形貌为球形，尺寸均一，具有良好的单分散性.经测量，纳米颗粒的平均粒径约为75 nm，其尺寸完全满足手印显现的需要. 图3a为NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料在980 nm红外光激发下的发射光谱，谱图中在521 nm、540 nm、654 nm处出现了三个较尖锐的发射峰，分别对应于Er3+离子的2H11/2→4I15/2、4S3/2→4I15/2、4F9/2→4I15/2能级跃迁[8].从插图可以看出，NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料为白色粉末(图3b)，在980 nm红外光照射下可以发射明亮的绿色发光(图3c)，其发光强度完全满足手印显现的需要.粉末显现法是利用汗液、油脂等手印遗留物质与粉末之间的吸附力，使粉末吸附于手印遗留物质表面，从而实现潜在手印的显现.从理论上推断，将上转换发光纳米材料用于手印显现能够有效提高显现的对比度、灵敏度、选择性、抗背景干扰能力.本研究将NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料应用于传统粉末显现法中，并与使用市售荧光粉末的显现效果进行对比，考察手印显现的对比度、灵敏度、选择性、抗背景颜色干扰性能、抗背景荧光干扰性能.2.2.1 对比度的考察本研究分别使用NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料以及市售绿色荧光粉末对玻璃表面的潜在手印进行显现，并考查两种手印显现方法的对比度.如图4所示，使用上述两种粉末显现的手印都可以在各自激发光的照射下发射出明亮的绿光，乳突纹线部位与黑色客体背景之间的对比反差较大，纹线清晰连贯.以上现象说明，使用NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料和市售绿色荧光粉末，均可以明显提高手印显现的对比度.2.2.2 灵敏度的考察本研究分别使用NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料以及市售绿色荧光粉末对玻璃表面的潜在手印进行显现，并考查两种手印显现方法的灵敏度.如图5所示，使用市售绿色荧光粉末显现手印，只能观察到很小一部分汗孔特征，清晰度不高(图5a-b)；使用NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米粉末显现手印，能够明显观察到汗孔特征，清晰度高(图5c-d).以上现象说明，NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料本身细小的颗粒粒径有利于保护细微特征不被掩盖，进而使手印显现具有较高的灵敏度.2.2.3 选择性的考察本研究分别使用NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料以及市售绿色荧光粉末对玻璃表面的潜在手印进行显现，并考查两种手印显现方法的选择性.如图6所示，使用市售绿色荧光粉末显现手印，乳突纹线部位吸附了荧光粉末并产生绿色荧光，但小犁沟及皱纹部位也吸附了部分荧光粉末并产生绿色荧光(图6b)，手印与客体背景之间的对比反差不高，显现的选择性较低；使用NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料显现手印，乳突纹线部位吸附了纳米粉末并产生绿色发光，而小犁沟及皱纹部位则与客体背景颜色一致，手印与客体背景之间的对比反差很高，手印显现的选择性较高.另外，使用NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料显现手印的纹线清晰连贯、细节特征明显，鉴定价值较高.以上现象说明，NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料本身细小的粒径和适宜的吸附能力有利于促进手印物质与纳米颗粒之间的选择性吸附，进而使手印显现具有较高的选择性.2.2.4 背景颜色干扰的考察本研究分别使用NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料以及市售绿色荧光粉末对理石表面的潜在手印进行显现，并考查两种手印显现方法的抗背景颜色干扰能力.如图7所示，使用上述两种粉末显现的手印都可以在各自激发光的照射下发射出明亮的绿光，乳突纹线部位与复杂颜色花纹的客体背景之间对比反差较大，纹线清晰连贯、细节特征明显，其显现效果没有受到复杂颜色花纹的干扰.通过对比图7b和图7d可以看出，使用NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料显现手印的对比度更高，抗背景颜色干扰能力更强.以上现象说明，使用NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料显现手印，可以有效克服复杂颜色花纹所带来的背景干扰.2.2.5 背景荧光干扰的考察本研究分别使用NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料以及市售绿色荧光粉末对50元人民币表面的潜在手印进行显现，并考查两种手印显现方法的抗背景荧光干扰能力.如图8a-b所示，50元人民币在254 nm紫外光的照射下会产生明亮的黄色背景荧光，使用市售绿色荧光粉末进行显现会受到背景荧光的严重干扰(图8c)，导致手印某些部位的无法清晰显现.而980 nm红外光的能量较低，不会激发客体产生背景荧光，使用NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料进行显现，能够有效避免背景荧光的干扰(图8d)，从而得到清晰的显现效果.以上现象说明，使用NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料显现手印，可以有效克服客体荧光所带来的背景干扰.渗透性客体表面潜在手印的显现通常采用化学方法，如硝酸银显现法、茚三酮显现法、DFO显现法等，而粉末法一般不适用于显现渗透性客体表面的潜在手印.本研究尝试了人民币等渗透性客体表面新鲜汗潜手印的显现，实验结果表明，使用NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料对具有复杂图案及背景荧光的人民币表面汗潜手印进行显现，其显现效果较为理想.说明该纳米粉末对于某些光滑渗透性客体表面新鲜汗潜手印的显现具备一定优势.综上所述，NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料可应用于一般光滑非渗透性客体以及某些光滑渗透性客体表面汗潜手印的显现，具有适用范围广的优点.采用溶剂热法在水-乙醇-油酸的混合溶剂中合成出性能优良的NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料.该上转换发光纳米材料的微观形貌为球形、单分散性较好、平均粒径约为75 nm，晶体结构为六方NaYF4晶型，在980 nm红外光的激发下能够发射出较强的绿光.将NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料成功用于常见光滑非渗透性客体以及某些渗透性客体表面汗潜手印的粉末法显现，该显现方法除了具备传统粉末显现法操作简便、省时高效、适用性广等优点外，还具有灵敏度高、对比度强、选择性好、背景干扰低等一系列优点.使用NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料显现的手印纹线清晰连贯、细节特征明显、对比反差强烈，鉴定价值较高.因此，本研究中合成的NaYF4∶Yb,Er上转换发光纳米材料在公安一线实践中具有广阔的应用前景.【相关文献】[1] Sodhi G S,Kaur J.Powder method for detecting latent fingrprints:a review [J].Forensic Sci Int,2001,120(3):172-176.[2] Ma R L,Shimmon R,McDonagh A,et al.Fingermark detection on non-porous andsemi-porous surfaces using YVO4:Er,Yb luminescent upconverting particles[J].Forensic Sci Int,2012,217(1-3):e23-e26.[3] Ma R L,Bullock E,Maynard P,et al.Fingermark detection on non-porous and semi-porous surfaces using NaYF4:Er,Yb up-converter particles[J].Forensic Sci Int,2011,207(1-3):145-149.[4] Wang J,Wei T,Li X Y,et al.Near-infrared-light-mediated imaging of latent fingerprints based on molecular recognition[J].Angew Chem Int Ed,2014,53(6):1616-1620.[5] Auzel F.Upconversion and anti-Stokes processes with f and d ions in solids[J].Chem Rev,2004,104(1):139-173.[6] Wang M,Abbineni G,Clevenger A,et al.Upconversion nanoparticles:synthesis,surface modification and biological applications[J].Nanomedicine:NBM,2011,7(6):710-729.[7] Haase M,Schafer H.Upconverting nanoparticles[J].Angew Chem IntEd,2011,50(26):5808-5829.[8] Wang M,Liu J L,Zhang Y X,et al.Two-phase solvothermal synthesis of rare-earth doped NaYF4upconversion fluorescent nanocrystals[J].Mater Lett,2009,63(2):325-327.。
《稀土离子掺杂NaYF4及NaY(MoO4)2荧光粉的制备及其发光性能的研究》
《稀土离子掺杂NaYF4及NaY（MoO4）2荧光粉的制备及其发光性能的研究》稀土离子掺杂NaYF4及NaY(MoO4)2荧光粉的制备及其发光性能的研究摘要：本文旨在研究稀土离子掺杂的NaYF4及NaY(MoO4)2荧光粉的制备工艺及其发光性能。
通过对比实验，分析了不同制备方法对荧光粉性能的影响，并探讨了稀土离子掺杂浓度与发光性能之间的关系。
实验结果表明，通过优化制备工艺和稀土离子掺杂浓度，可以有效提高荧光粉的发光性能。
一、引言稀土离子掺杂的荧光粉因其具有高纯度、高量子效率和稳定的物理化学性质，在显示技术、光电器件、生物医学等领域具有广泛的应用。
NaYF4及NaY(MoO4)2作为常见的基质材料，其掺杂稀土离子的荧光粉在发光性能上具有独特的优势。
本文将重点研究这两种荧光粉的制备工艺及其发光性能。
二、材料与方法1. 材料准备实验所需材料包括NaYF4、NaY(MoO4)2基质材料，稀土离子（如Eu3+、Tb3+等）及其他化学试剂。
所有材料均需符合实验要求，确保纯度和粒度。
2. 制备方法（1）采用高温固相法、溶胶凝胶法和水热法等多种方法制备NaYF4及NaY(MoO4)2荧光粉。
（2）通过稀土离子掺杂，调整荧光粉的发光性能。
3. 发光性能测试使用分光光度计、荧光光谱仪等设备测试荧光粉的发光性能，包括激发光谱、发射光谱及色坐标等。
三、实验结果与分析1. 制备工艺对荧光粉性能的影响（1）高温固相法：制备的荧光粉具有较高的结晶度和良好的发光性能，但制备过程中温度和时间控制较为严格。
（2）溶胶凝胶法：制备过程较为温和，但需要较长的反应时间。
制备的荧光粉具有较好的分散性和发光性能。
（3）水热法：制备的荧光粉粒度较小，但结晶度稍低。
通过优化反应条件，可以提高其发光性能。
2. 稀土离子掺杂浓度与发光性能的关系随着稀土离子掺杂浓度的增加，荧光粉的发光强度先增加后降低。
这是由于当掺杂浓度适中时，稀土离子之间的能量传递效率较高；而过高或过低的掺杂浓度会导致能量损失，影响发光性能。
Dy_3_掺杂NaYF_4纳米粒子的制备及其上转换发光性质
实验中以 EDTA 作为络合剂来控制 NaYF4 的 在 600 ℃ 和 700 ℃
3+ 尺寸和形貌。图 3 是 NaYF4 ∶ 0． 5% Dy 在 700 ℃
焙烧 2 h 后的相同放大倍数的 SEM 图。 从图中 UCNPs 均呈球形， 可以看出， 尺寸分布比较均匀， 尺寸均为 100 nm 以下的纳米粒子， 与 XRD 的粒 径计算结果相近。 比较图 2 （ a ） 与图 2 （ b ） ， 可以 看出图 2 （ a ） 的颗粒分散性更好， 图 2 （ b ） 样品颗 粒明显增大。说明温度对样品的分散性有很大影 响， 温度越高则样品的分散性越差。
1
引
言
上转换荧光材料是一种重要的稀土发光材 料， 它可以将长波长的激发光通过多光子机制转 化为短波长的发射光。自 20 世纪 60 年代发现上
转换现象至今， 上转换已经被广泛地进行了研究 。 稀土离子掺杂的纳米上转换发光材料在上转换激 光器、 光纤放大器、 三维立体显示、 防伪识别、 红外 成像、 生物探测等领域都有着广阔的应用前景。 NaYF4 是迄今为止上转换效率最高的荧光材料之
征，肖林久，谢
颖
（ 沈阳化工大学，辽宁 沈阳 110142 ）
摘要： 制备了 Dy3 + 掺杂 NaYF4 上转换发光纳米晶体， 通过 X 射线衍射（ XRD） 、 扫描电子显微镜（ SEM） 、 荧光
（ FL） 光谱、 IR） 对合成样品的结构、 红外光谱仪（ FT形貌和发光性能进行表征 。 探讨了稀土离子掺杂浓度和 焙烧温度对 NaYF4 ∶ Dy
IR 谱图。 图中 3 423 cm － 1 附 下焙烧 2 h 后的 FT1 578 cm － 1 和 近的特征峰是 O—H 的伸缩振动峰， 1 407 cm － 1 附近的特征峰是—COOH 的对称和不 1 131 cm － 1 附 近 的 特 征 峰 是 对称伸 缩 振 动 峰， C —N的伸缩振动峰。 从图中看出样品表面含有 少量有机物， 样品中残留的有机物能使样品易溶 于水， 可以进一步与生物分子配合， 有利于生物探 针的进一步发展。 图 4 是 NaYF4 ∶ 0． 5% Dy
《稀土离子掺杂NaYF4及NaY(MoO4)2荧光粉的制备及其发光性能的研究》
《稀土离子掺杂NaYF4及NaY（MoO4）2荧光粉的制备及其发光性能的研究》稀土离子掺杂NaYF4及NaY(MoO4)2荧光粉的制备及其发光性能的研究一、引言稀土离子掺杂的荧光粉因其在光电子、光子以及显示器等领域中独特的物理化学性能，备受科学界与工业界的关注。
特别是近年来，在合成、改性与应用新型高效稀土掺杂荧光粉上，有着一系列的创新研究。
其中，NaYF4和NaY(MoO4)2因其特有的晶格结构和光致发光特性，被广泛应用于稀土离子的掺杂与制备中。
本篇论文着重讨论了上述两种材料的制备方法及其发光性能的研究。
二、材料与方法（一）材料本实验所使用的原材料包括：氟化钠（NaF）、氧化钇（Y2O3）、稀土氧化物（如Eu3+、Tb3+等）、钼酸铵等。
所有材料均需为高纯度，以确保实验结果的准确性。
（二）制备方法1. NaYF4荧光粉的制备：采用高温固相法，将氟化钠和氧化钇混合后，在高温下进行反应，并加入稀土离子进行掺杂。
2. NaY(MoO4)2荧光粉的制备：采用溶胶凝胶法，将钼酸铵与氧化钇的混合溶液进行反应，然后经过热处理和高温煅烧得到最终产物。
（三）性能检测采用X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对制备的荧光粉进行结构与形貌的分析。
使用荧光光谱仪测量样品的发光性能，分析稀土离子对荧光性能的影响。
三、结果与讨论（一）NaYF4荧光粉的制备及发光性能1. 制备结果：通过高温固相法成功合成出NaYF4荧光粉，其颗粒尺寸均匀，形状规则。
2. 发光性能：在紫外光激发下，掺杂的稀土离子能够有效发出荧光，其发光性能受稀土离子种类及浓度的影响显著。
（二）NaY(MoO4)2荧光粉的制备及发光性能1. 制备结果：采用溶胶凝胶法成功合成出NaY(MoO4)2荧光粉，其晶体结构清晰，形貌良好。
2. 发光性能：此荧光粉的发光强度与稳定性较好，受掺杂稀土离子的影响较大，可观察到明显的颜色变化和亮度增强。
四、稀土离子掺杂的影响分析通过对不同稀土离子掺杂的NaYF4和NaY(MoO4)2荧光粉的研究发现，稀土离子的种类和浓度对荧光粉的发光性能有着显著影响。
荧光转换纳米材料NaYF4的制备
荧光转换纳米材料NaYF4的制备【摘要】稀土氟化物纳米材料由于其特殊的光、电、磁性质, 在光学器件、显示、生物标记、光学晶体等领域有着广泛的应用, 已成为材料科学领域的研究热点之一。
本文总结了NaYF4几种制备方法。
【关键词】NaYF4 制备；共沉淀；水热法；前驱体热解；静电纺丝近年来纳米尺度的稀土氟化物的合成和应用引起了人们广泛的兴趣。
对于掺杂的纳米稀土氟化物NaYF4光学性质不仅能够在高清晰度显示、集成光学系统应用，而且由于在红外光区可被激发，发射出波长远短于激发光的可见光，在生物检测中具有灵敏度高，背景干扰小，不易产生光漂白等独特的优势，有望在生物标记、医学分析和防伪技术领域有不可替代的应用前景。
本文综述了制备荧光转换纳米材料NaYF4的主要方法。
1.共沉淀法Yi等利用共沉淀法将稀土离子和乙二胺四乙酸(EDTA)的混合物快速注入到NaF盐溶液中，产生NaYF4:Yb/Er纳米晶沉淀[1]。
通过调节EDTA和稀土离子的摩尔比可使颗粒尺寸在37~166 nm调控。
在近红外光激发下，所获得的NaYF4纳米晶只能发出很微弱的上转换荧光，但是经过400~600℃的退火处理之后，发光强度提高了约40倍。
经过600℃的退火之后，NaYF4纳米晶的上转换发光最强，但是它们会团聚在一起。
而在400℃退火后，NaYF4纳米晶的颗粒尺寸和退火前的一样。
Heer等和Zeng等课题组用高温液相沉淀法合成了NaYF4∶Yb/Er(Tm)、LuPO4∶Yb/Tm和YbPO4∶Er纳米晶，这些纳米晶形貌均匀，尺寸可控，表面都有疏水的长链配体，有望直接用于生物荧光标记[2- 4]。
2.水热法Zhang等利用水热法合成出了UCNPs(主要分为NaYF4)纳米棒、纳米管和花状纳米盘[5]。
发现反应温度小于160℃时，主要生成立方相NaY(α-NaYF4);随着反应温度的升高和时间的延长NaYF4溶解并重结晶成六方相NaYF4(β-NaYF4)，即由亚稳态的α-NaYF4过渡到稳态的βaYF4，这个过程是不可逆的。
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荧光转换纳米材料NaYF4的制备
【摘要】稀土氟化物纳米材料由于其特殊的光、电、磁性质, 在光学器件、显示、生物标记、光学晶体等领域有着广泛的应用, 已成为材料科学领域的研究热点之一。
本文总结了NaYF4几种制备方法。
【关键词】NaYF4 制备；共沉淀；水热法；前驱体热解；静电纺丝
近年来纳米尺度的稀土氟化物的合成和应用引起了人们广泛的兴趣。
对于掺杂的纳米稀土氟化物NaYF4光学性质不仅能够在高清晰度显示、集成光学系统应用，而且由于在红外光区可被激发，发射出波长远短于激发光的可见光，在生物检测中具有灵敏度高，背景干扰小，不易产生光漂白等独特的优势，有望在生物标记、医学分析和防伪技术领域有不可替代的应用前景。
本文综述了制备荧光转换纳米材料NaYF4的主要方法。
1.共沉淀法
Yi等利用共沉淀法将稀土离子和乙二胺四乙酸(EDTA)的混合物快速注入到NaF盐溶液中，产生NaYF4:Yb/Er纳米晶沉淀[1]。
通过调节EDTA和稀土离子的摩尔比可使颗粒尺寸在37~166 nm调控。
在近红外光激发下，所获得的NaYF4纳米晶只能发出很微弱的上转换荧光，但是经过400~600℃的退火处理之后，发光强度提高了约40倍。
经过600℃的退火之后，NaYF4纳米晶的上转换发光最强，但是它们会团聚在一起。
而在400℃退火后，NaYF4纳米晶的颗粒尺寸和退火前的一样。
Heer等和Zeng等课题组用高温液相沉淀法合成了NaYF4∶Yb/Er(Tm)、LuPO4∶Yb/Tm和YbPO4∶Er纳米晶，这些纳米晶形貌均匀，尺寸可控，表面都有疏水的长链配体，有望直接用于生物荧光标记[2- 4]。
2.水热法
Zhang等利用水热法合成出了UCNPs(主要分为NaYF4)纳米棒、纳米管和花状纳米盘[5]。
发现反应温度小于160℃时，主要生成立方相NaY(α-NaYF4);随着反应温度的升高和时间的延长NaYF4溶解并重结晶成六方相NaYF4(β-NaYF4)，即由亚稳态的α-NaYF4过渡到稳态的βaYF4，这个过程是不可逆的。
在β-NaYF4生成的程中，可以通过调节NaF和NaOH浓度等反应参来制备β-NaYF4纳米棒、纳米管和花状纳盘。
最近，Wang等研究了Gd3+掺杂浓度对NaYF4晶相和发光性能的影响[6]。
由于Gd3+离子极半径比较大，因此β相比较稳定。
而Y3+的离子化半径相对较小，倾向于α相；只有在比较苛刻条件下，比如长时间高温水热条件才能生成β-NaYF4。
在NaYF4晶体中引入Gd3+，可以促使β-NaYF4的快速生成。
同时，又因为上转换发光效率晶相有很强的依赖性，因此也可以通过改变Gd3+掺杂浓
度来调节UCNPs的上转换发光效率。
3.前驱体热解法
前驱体热解法是指在高温下，通过前驱体分解来制备纳米材料的方法。
此方法大多采用有机溶剂，这样不仅可以控制反应速率，而且在有机分子的保护作用下，可以减少纳米粒子的团聚，减小粒径，提高分散性。
前驱体分解可分为溶剂分解和溶质分解两类。
溶剂分解时，大多采用多元醇为溶剂，在加热的条件下，醇分解产生羟基，羟基可连接在产物的表面，使得产物易分散于水中。
Xu等通过氢氧化物氟化法合成NaREF4(RE=Y，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy和Ho)纳米线[7]。
首先用氯化稀土与氢氧化钠在pH=14，180℃下，水热反应12 h，生成氢氧化钇纳米线。
再在氟化钠与氟化氢的水溶液中，180℃，水热反应12 h，生成NaYF4。
采用溶质分解时，大多选用三氟乙酸稀土络合物，三氟乙酸在300 ℃左右分解，所以需用油浴加热。
Wang 等用一定量的CF3COONa，Y(CF3COO) 3，Yb (CF3COO)3，Er (CF3COO)3溶于油胺中，在氮气或氩气的保护下，加热到110 ℃，保温30 m in移去产生的氧和水。
在氩气保护下，加热到300℃，反应30min，取出一部分产物NaYF4 : Yb3+的纳米粒子。
向体系中加入CF3COONa，Y( CF3COO)3，反应30mi n，制备出NaYF4:Yb3+@NaYF4核壳结构纳米粒子[8]。
John等通过将三氟乙酸盐加入到油酸与十八烷烯的混合溶剂中，在氩气的保护下，加热到300℃反应1 h，用乙醇做沉淀剂，制得了NaYF4: Er3+，Yb3+和Tm3+，Yb3+的纳米晶，平均粒径为20nm[9]。
Zhang等系统地研究了三氟乙酸稀土络合物在油酸/十八烷烯/油胺中分解制备稀土氟化物，得到：La-Gd易生成三方相的氟化物，形貌为三角形、四边形和六边形规则片状; Dy-Lu，Y易生成正交相的氟化物，形貌为锯齿状的规则片状；而Sm-Tb两种晶相都可以生成，但形貌为不规则形状。
这种现象与稀土离子的半径及产物的晶相有关[10]。
Chow教授课题组就利用纯油胺体系，在320℃的温度条件下，制备了晶相均一、发光效率较高、单分散的UCNPs(β-NaYF4:Yb/Er和β-NaYF4:Yb/Tm)。
Boyer 利用这种方法，也制备了形貌可控的UCNPs[11]。
4.静电纺丝法
静电纺丝法是指可纺的前驱体溶液在高压静电场的作用下，抽丝，拉伸，细化，固化，形成纳米纤维的方法。
其要求前驱体溶液具有一定的粘度和导电性。
通常采用高分子做增稠剂，溶剂可选用沸点在200℃以下的液体。
Song等通过
静电纺丝法制备出了NaYF4 /PVP复合纳米纤维。
其制备方法为: 将氟化钠与稀土硝酸盐混合加入一定量的乙二醇溶液中，在圆底烧瓶中，油浴加热到180℃，生成氟化钇钠的溶胶。
由于去掉溶剂的过程中，粒子会团聚，因而直接向溶胶中加入一定量的PVP 和乙醇调节粘度，进行纺丝，制得NaYF4 /PVP复合纳米纤维[12]。
我国的稀土储量居世界第一位，稀土工业已经成为我国重要的化工产业之一。
纳米稀土钠氟化物在发光与显示领域和生物标记、医学分析和防伪技术领域的应用研究，具有重要的理论意义和广泛的实际意义，但是纳米稀土钠氟化物尺度制备的可控性，产率和产量，形貌与性质和结构的关系，都是有待于进一步研究的问题。
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【参考文献】
［１］YiG S，Lu H C，Zhao SY，etal. Synthesis，characterization，and biological application of size controlled nanocrystalline NaYF4:Yb，Er infrared-to-visible up-conversion phosphors ［J］. Nano Lett，2004，4(11):2191-2196.
［２］Heer S，K mpe K，GüdelH U，et al.Highly efficient multicolour upconversion emission in transparent colloids of lanthanide-doped NaYF4nanocrystals［J］.Adv Mater，2004，16 ( 23 /24 ):2102-2105.
［３］Zeng JH，Su J，Li ZH，etal.Synthesis and upconversion luminescence ofhexagonal-phaseNaYF4:Yb，Er3+phosphors of controlled size and morphology ［J］.Adv Mater，2005，17(17):2119-2123.。