[发明专利]一种β‑NaYF4:Yb/Tm@ZnO核壳纳米颗粒及其制备方法有效
| 申请号： | 201610368636.0 | 申请日： | 2016-05-24 |
| 公开（公告）号： | CN106006710B | 公开（公告）日： | 2017-08-25 |
| 发明（设计）人： | 钱海生;章富;黄辰曦;李耀武 | 申请（专利权）人： | 合肥工业大学 |
| 主分类号： | C01G9/02 | 分类号： | C01G9/02;C01F17/00;B82Y30/00;B82Y40/00 |
| 代理公司： | 安徽省合肥新安专利代理有限责任公司34101 | 代理人： | 卢敏,何梅生 |
| 地址： | 230009 安*** | 国省代码： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 nayf sub yb tm zno 纳米 颗粒 制备 方法 | ||
技术领域
本发明属于纳米材料制备技术领域，具体涉及一种β-NaYF4:Yb/Tm@ZnO核壳纳米结构的制备方法。
背景技术
能源与环境是当今世界的两大主题。太阳能是清洁可再生能源，在太阳光谱中红外光占53％，特别是近红外光大约44％，所以对于近红外光能源的充分利用，可以提高太阳能的使用效率，具有非常重要的经济价值与社会效益。
镧系离子掺杂的NaYF4纳米材料，是一种近红外能源的转化器，它可以将近红外光转换为紫外-可见-近红外光，而且由于具有光稳定性好、毒性低、发射带窄等优点，使得其已经被广泛应用于水处理、太阳能电池以及光动力治疗与生物成像等领域。ZnO是一种宽带隙的半导体，具有非常好的生物相容性以及较高的能量转换效率。NaYF4:Yb/Tm@ZnO核壳纳米结构中核结构材料NaYF4:Yb/Tm可以将太阳光谱中近红外部分转换成紫外可见光，进而活化ZnO壳层材料。因而，制备这种NaYF4:Yb/Tm@ZnO核壳纳米结构在能量转换，光催化污染废水等领域具有重要的应用前景。
《物理化学化学物理》(Physical Chemistry Chemical Physics,2013年，第15卷，第4681-14688页)报道了在β-NaYF4:Yb/Tm纳米颗粒表面外延生长一层ZnO的方法。首先利用高温油相的方法制备β-NaYF4:Yb/Tm纳米晶，然后利用乙酰乙酸锌在油酸、油胺以及苯乙醚等混合有机反应试剂中，在β-NaYF4:Yb/Tm纳米晶外面外延生长一层ZnO。由于β-NaYF4:Yb/Tm与ZnO晶体的晶格不匹配，这种方法得到的核壳纳米结构材料质量不高、合成过程操作繁琐、成本高，不利于推广生产；且得到的材料是油溶性，需要进行进一步处理后才能进行应用。
《材料科学工程C》(Materials Science and Engineering C,2016年；sequential coating upconversion NaYF4:Yb/Tm nanocrystals with SiO2and ZnO layers for NIR-driven photocatalytic and antibacterial applications)报道了一种在β-NaYF4:Yb/Tm纳米晶外面外延生长一层SiO2与ZnO，制备β-NaYF4:Yb/Tm@SiO2@ZnO核壳纳米结构的方法。这种方法通过先在β-NaYF4:Yb/Tm纳米晶外面外延一层非晶的SiO2，以克服β-NaYF4:Yb/Tm与ZnO之间的晶格不匹配问题。这种方法得到复合纳米结构由于有SiO2过渡层，极大的降低了β-NaYF4:Yb/Tm与ZnO之间的能量转换效率，同时外延包覆SiO2过渡层操作繁琐，不利于推广生产。
综上所述，现有制备β-NaYF4:Yb/Tm@ZnO核壳纳米颗粒的方法，皆由于β-NaYF4:Yb/Tm 与@ZnO的晶格不匹配问题，导致在β-NaYF4:Yb/Tm纳米晶表面直接外延生长一层ZnO的产物质量不高，而且对合成条件的控制非常严格，或者需要在β-NaYF4:Yb/Tm纳米晶表面外延一层非晶的过渡层以克服晶格不匹配的问题。因此，现有技术过程复杂，不利于推广生产。
发明内容
本发明为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供了一种β-NaYF4:Yb/Tm@ZnO核壳纳米颗粒的制备方法，旨在解决现有制备方法操作繁琐、条件苛刻以及过程复杂等问题。
本发明为解决技术问题，采用如下技术方案：
本发明首先公开了一种β-NaYF4:Yb/Tm@ZnO核壳纳米颗粒的制备方法，其特点在于：
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