[发明专利]上转换复合纳米材料及其制备方法、应用

权利要求书

1.一种上转换复合纳米材料，其特征在于，本体为核壳结构，内核发热层为掺杂Nd³⁺的具有发热效应的纳米颗粒，发光层为上转换发光纳米层，内核发热层和发光层的激发光波长不同。

2.根据权利要求1所述的上转换复合纳米材料，其特征在于，所述内核发热层为NaYF₄:Nd³⁺，激发波长为800nm，直径为10-20nm；所述发光层为NaYF₄:Yb³⁺,Er³⁺/Tm³⁺，激发波长为980nm，厚度为5-15nm。

3.制备权利要求2所述的上转换复合纳米材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备得掺杂Nd³⁺的具有发热效应的纳米颗粒，制备方法如下：

(1-1)配制一定量的稀土氯化物：分别称取一定量的氧化钇和氧化钕，加入过量的浓盐酸，在加热条件下溶解，完全溶解后将溶液蒸干，得到稀土氯化物；

(1-2)制备油酸稀土盐前驱体：加入油酸和1-十八烯，真空条件下加热到110℃-130℃，保持30-50分钟，得到前驱体，降温至75℃用于下一步反应；

(1-3)油浴法制备纳米颗粒：加入一定量的油酸钠和氟化铵，在氩气保护条件下加热到300℃-320℃，反应保持1小时20分钟，后冷却到75℃，加入无水乙醇沉淀纳米颗粒，离心后重复用无水乙醇清洗几次，得纳米颗粒，溶于有机溶剂，用于下一步反应；

(2)通过化学反应在步骤(1-3)的纳米颗粒上包覆上发光层，发光层制备方法如下：

(2-1)配制一定量的稀土氯化物：分别称取一定量的氧化钇、氧化镱，以及一定量的氧化铒或者氧化铥，加入过量的浓盐酸，在加热条件下溶解，完全溶解后将溶液蒸干，得到稀土氯化物；

(2-2)制备油酸稀土盐前驱体：加入油酸和1-十八烯，真空条件下加热到110℃，保持40分钟，得到前驱体；降温至75℃用于下一步反应；

(2-3)加入步骤(1-3)的纳米颗粒，蒸发掉储存的有机溶剂；

(2-4)油浴法制备纳米颗粒：加入一定量的油酸钠和氟化铵，在氩气保护条件下加热到280℃，反应保持40-50分钟，后冷却到75℃，加入无水乙醇沉淀纳米颗粒；离心后重复用无水乙醇清洗几次，得上转换复合纳米颗粒，溶于有机溶剂。

4.一种上转换复合纳米材料，其特征在于，本体为核壳结构，内核发热层为掺杂Nd³⁺的具有发热效应的纳米颗粒，中间层为NaYF₄的隔离层，包覆在内核发热层上；发光层为上转换发光纳米层，为掺杂稀土离子的NaYF₄纳米层，包覆在中间层上，内核发热层和发光层的激发光波长相同。

5.根据权利要求4所述的上转换复合纳米材料，其特征在于，所述内核发热层为NaYF₄:Nd³⁺，激发波长为800nm，直径为10-20nm；所述中间层为NaYF₄的隔离层，厚度为5-10nm；所述发光层为800nm激光激发的上转换纳米层NaYF₄:Nd³⁺，Yb³⁺,Er³⁺，厚度为5-15nm。