[发明专利]一种上转换纳米光开关材料及其制备方法

权利要求书

1.一种上转换纳米光开关材料，其特征在于：其化学表达式为NaErF₄:xTm@NaYF₄@NaYbF₄:yTm@NaYF₄，即以NaErF₄:xTm为核层，在其外依次包覆NaYF₄钝化层、NaYbF₄:yTm壳层和NaYF₄钝化层；

所述的x＝Tm/(Tm+Er)摩尔浓度；

所述的y＝Tm/(Tm+Yb)摩尔浓度。

2.根据权利要求1所述的上转换纳米光开关材料，其特征在于：

所述的x取值为0.4～0.6％；

所述的y取值为0.15～0.25％。

3.根据权利要求2所述的上转换纳米光开关材料，其特征在于：

所述的x取值为0.5％；

所述的y的取值为0.2％。

4.根据权利要求1所述的上转换纳米光开关材料，其特征在于：

NaYF₄钝化层的厚度为4～5nm；

所述的上转换纳米光开关材料的粒径为37～40nm；

所述的上转换纳米光开关材料的红蓝比为5～6。

5.根据权利要求1所述的上转换纳米光开关材料，其特征在于：

NaYF₄钝化层的厚度为4.5nm；

所述的上转换纳米光开关材料的粒径为38.59nm；

所述的上转换纳米光开关材料的红蓝比为5.8。

6.权利要求1～5任一项所述的上转换纳米光开关材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)NaErF₄:xTm核层的制备：将油酸和十八烯放入三颈烧瓶中，混合搅拌均匀，随后加入氯化铒和氯化铥溶液，混合搅拌均匀，紧接着升温去除水分并生成稀土-油酸螯合物，然后经过降温，加入氢氧化钠和氟化铵的甲醇溶液并搅拌，升温去除多余的甲醇，再在氩气的保护下进行高温反应，最后将反应完的浑浊液洗涤、离心多次，得到白色沉淀，即得到核层NaErF₄:xTm纳米颗粒；

(2)NaYF₄钝化层包覆：将油酸和十八烯放入三颈烧瓶中，混合搅拌均匀，随后加入氯化钇溶液，混合搅拌均匀，紧接着升温去除水分并生成稀土-油酸螯合物，然后经过降温，首先加入步骤(1)中制备的核层NaErF₄:xTm纳米颗粒，然后加入氢氧化钠和氟化铵的甲醇溶液并搅拌，升温去除多余的甲醇，再在氩气的保护下进行高温反应，最后将反应完的浑浊液洗涤、离心多次，即得到包覆了钝化层的NaErF₄:xTm@NaYF₄核-壳结构纳米颗粒；

(3)NaYbF₄:yTm壳层包覆：将油酸和十八烯放入三颈烧瓶中，混合搅拌均匀，随后加入氯化镱和氯化铥溶液，混合搅拌均匀，紧接着升温去除水分并生成稀土-油酸螯合物，然后经过降温，首先加入步骤(2)中制备的包覆了钝化层的NaErF₄:xTm@NaYF₄纳米颗粒，然后加入氢氧化钠和氟化铵的甲醇溶液并搅拌，升温去除多余的甲醇，再在氩气的保护下进行高温反应，最后将反应完的浑浊液洗涤、离心多次，即得到包覆了NaYbF₄:yTm壳层的NaErF₄:xTm@NaYF₄@NaYbF₄:yTm核-壳-壳结构纳米颗粒；

(4)NaYF₄钝化层再包覆：重复步骤(2)，对步骤(3)中制备的包覆了NaYbF₄:yTm壳层的NaErF₄:xTm@NaYF₄@NaYbF₄:yTm纳米颗粒再次进行NaYF₄钝化层包覆，即得到核-壳-壳-壳结构的上转换纳米光开关材料NaErF₄:xTm@NaYF₄@NaYbF₄:yTm@NaYF₄纳米颗粒。