[发明专利]一种具有蓝光上转换的Er3+

说明书

本发明涉及一种具有蓝光上转换的Er³⁺/Tm³⁺‑MOFs荧光材料及其制备方法。将均苯三甲酸溶于DMF中；将硝酸铒、硝酸铥、硝酸钇加入柠檬酸钠中；将两种溶液混合后置于水热釜中进行水热反应。本发明制备的稀土MOFs材料，柠檬酸钠作为一种“辅助基团”可以提供大量的羧基基团，与均苯三甲酸配体、稀土离子一同发生配位，在晶体生长的初期会抑制个别晶体的快速生长，抑制体系中晶体的二次成核过程。在利用近红外光作为激发光源时，作为基质的柠檬酸钠能有效提高Er³⁺向Tm³⁺的能量传递效率，在不掺Yb³⁺的情况下，仍能使MOFs材料呈现很强的蓝光发射，有效避免生物检测中紫外激发导致的“自荧光”干扰效应。

技术领域

本发明属于材料化学领域，具体地涉及到利用柠檬酸钠作为基质，通过溶剂热法制备出了镧系金属有机骨架材料(MOFs-Y_1-x-y/Er_x/Tm_y)，其BET比表面积为119.02m²/g。解决了 MOFs材料在前期生长时速率不均的问题，有效提高了Er³⁺向Tm³⁺的能量传递效率，在近红外光(980nm)激发下，使MOFs材料呈现出较强的蓝光发射，有效避免了生物检测中紫外激发导致的“自荧光”干扰效应。

背景技术

金属有机骨架材料(Metal-Organic Frameworks,MOF)是一种具有多孔结构的材料，因其具有较大的BET比表面积，可以有效提高与目标物的接触范围，提高检测的灵敏度，同时由于其良好的结构稳定性、可调控的孔道尺寸等优点，引起了人们的极大关注。

稀土金属有机骨架材料是一种新型的MOFs材料，具有发光机制丰富多样、可设计化及调控性强等优势。由于稀土离子具有特殊的4f电子层结构，通过合理选择稀土发光中心与有机配体，能获得长荧光寿命、高发光强度及量子产率的MOFs材料。然而，传统的稀土MOFs材料一般是以紫外光作为激发光源，而紫外光在生物组织内穿透深度小并且将产生组织荧光干扰，不利于生物组织成像。此外，稀土离子的发光来自于禁戒的4f电子之间的跃迁，发光效率较低，限制了其应用前景。

波长大于700nm的近红外光位于生物组织的“光学窗口”，在组织内具有穿透能力强、光损伤小等特点，在生物医疗领域具有重要的研究意义。因此，如何在近红外激发下提高稀土MOFs发光强度，进一步增大比表面积，制备出尺寸大小均匀的MOFs材料是亟待解决的关键问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用柠檬酸钠提供羧基基团，合成镧系金属有机骨架材料 (MOFs-Y_1-x-y/Er_x/Tm_y)，使获得的MOFs材料具有结晶性好、比表面积大、上转换发光强的优良特性。

本发明采用的技术方案是：一种具有蓝光上转换的Er³⁺/Tm³⁺-MOFs荧光材料，所述具有蓝光上转换的Er³⁺/Tm³⁺-MOFs荧光材料是MOFs-Y_1-x-y/Er_x/Tm_y，其中，x＝0.05-0.08， y＝0.01-0.02。

优选的，x＝0.06，y＝0.02，所述具有蓝光上转换的Er³⁺/Tm³⁺-MOFs荧光材料是MOFs- Y_0.92/Er_0.06/Tm_0.02。

一种具有蓝光上转换的Er³⁺/Tm³⁺-MOFs荧光材料的制备方法，包括如下步骤：