CeO2：Yb，Ho上转换纳米材料的制备和单色红光发射的调节开题报告

全文总字数：4211字

1. 研究目的与意义（文献综述）

荧光检测法具有灵敏度高、操作简便、可原位检测等优点。传统荧光探针的激发光和检测波长通常位于紫外-可见光区，而生物组织对于除生物光学窗口之外的光都具有强烈的吸收，使得产生自发荧光干扰，激发光组织穿透深度有限等的瓶颈问题，尤其在荧光成像方面受到严重的限制。

而对于稀土元素，它发光是由于其4f电子在不同能级之间跃迁而形成的。当稀土元素失去最外层三个电子后，成为了[xe](4f)结构的离子，其能呈现出十分丰富的能级跃迁和不同的电子跃迁形式，从而产生各种颜色的上转换发射。并且通过选择性的布局或淬灭某些特定激发能级，可以实现上转换发光颜色和强度的精确调控，使其激发波长和发射均调整到生物学窗口内。其对应的稀土掺杂的上转换发光材料同时也具有大的反斯托克斯位移、高的稳定性、长的发光寿命以及对生物组织低毒性等的显著优点，在生物检测、治疗与成像方面有着广泛的应用，是一种理想的生物检测材料。

目前，稀土掺杂的上转换发光材料在发光性能的改善、合成方法的改进以及发光性能的优化有着改善性的进展。近年来，稀土掺杂的上转换发光材料也在太阳能电池、防伪技术、传感领域等不断展露它的身影，具有广阔的应用前景。另外，研究人员也制备出了一种具有核壳结构的复合型稀土掺杂的上转换发光材料。通过这种具有核壳结构的材料所制备的多功能荧光探针在生物环境检测、肿瘤的监测和治疗以及医疗器件的应用方面等都取得了许多创新性的进展。

2. 研究的基本内容与方案

1.基本内容:制备及表征单分散的ceo₂:yb,ho纳米晶颗粒，同时通过二氧化硅壳层的包覆完成核壳结构的制备。

2.目标：探究出合适的制备工艺以及钬离子与镱离子的掺杂比例，制备出具有能够实现单色红光发射、低生物毒性并且能够用于实际的产品。

3.拟采用的技术方案及措施：

3. 研究计划与安排

1.返校前：阅读相关文献，完成英文文献翻译。明确研究所需原料、仪器、制备工艺、测试方法等，并完成开题报告。同时学会使用相应测试方法的测试软件。

2.返校后：

①通过固定掺杂比例，确定制备工艺中反应溶剂配比、反应温度以及反应时间等的参数，实现单分散的ceo₂:yb,ho纳米晶颗粒的制备及表征。

4. 参考文献（12篇以上）

1、谢荧玲,沈博,周兵帅, 等. 稀土上转换发光纳米材料及生物传感研究进展[j]. 中国激光, 2020, 47(02):0207035

2、高尔雅. 稀土上转换发光纳米材料及其应用[j]. 化学工程与装备, 2020, 1:214-215.

3、郭春芳. 稀土掺杂上转换发光纳米材料的研究进展[j]. 广东石油化工学院学报， 2019，29（4）:59-62.