稀土上转换光敏染料—花菁衍生物的制备、表征和性质开题报告

1. 研究目的与意义

发光，作为稀土材料光、电、磁三大主要功能中最为突出的功能，一直受到全世界的广泛关注。在我国的稀土应用研究领域，稀土发光材料一直以来都占据着主导地位。众所周知，稀土发光材料不仅能够展现出优异的下转换发光性能，并且还具有上转换发光的巨大潜力。

1959年，bloembergen在physicalreviewleaers上发表研究论文指出可以利用固体材料中离子的连续多步吸收来检测和计量近红外光子，最早提出了光子的上转换概念21世纪随后，科研人员利用近红外光作为激发光源激发多晶zns时，观测到了525nm的绿色上转换发光。1962年，科学家们又利用硒化物为基质，实现了转换效率高达1．2％的近红外上转换辐射发光。1966年，auzel在对钨酸镱纳玻璃进行研究时意外发现，向基质材料中掺入三价稀土离子yb3 ，能够使得共掺杂的e-，tm3 ，h03 三种稀土离子被近红外光激发时发出约为原有强度3倍的可见光，随后auzel便正式提出了“上转换发光”这一概念。在此之后的30年间，受限于激发光源只有发光二极管以及合成制备技术的不成熟，上转换发光材料的研究仅仅局限于体相晶体和体相玻璃领域，然而有关上转换机理的研究、上转换材料的开发以及上转换材料的应用都进展得十分缓慢。直到上世纪90年代，随着纳米科学和纳米技术取得了突飞猛进的发展，科学家们逐步改进了上转换发光材料的合成技术，得到了粒径小于100 nm，形貌规整且尺寸均一，并具有优异光学特性的稀土上转换。

上转换发光纳米粒子作为荧光探针的优势

2. 研究内容和预期目标

相关背景知识和技术准备。

1、熟悉并掌握材料制备常用的方法、基本操作；

2、熟练并掌握相关表征仪器的操作和谱图分析。

3. 研究的方法与步骤

常见上转换材料的合成方法主要有三氟乙酸盐热分解法、沉淀法、水热/溶剂热法、电化学法、等。本实验使用的方法和步骤如下：oa／ode作为耐高温混合溶剂

(1）为了实验方面及保证不同批次实验的可重复性，先把所用稀土氯化物配置成甲醇溶液备用。

(2）依次用移液管取6mloa，15mlode，0．24269ycl3·6h20(800lal，64溶剂热法制备naylz4：yb／er(tm／ho)转换纳米粒子0．8mm01)，0．0697gybch·6h20(180 lsl，o．18mm01)，o．0077gercl3’61-120(100此，0．02 mm01)加入100ml三颈瓶中，设定90 oc加热搅拌15 min以除去甲醇，反复抽真空通氩气三次以保证体系内完全无氧，随后在氩气保护下升温至140oc，维持30min后停止加热。

4. 参考文献

[1] l. zhou, y. tan, d. ji, b. zhu, p. zhang, j. xu, q. gan, z. yu, j. zhu, self-assembly of highly efficient, broadband plasmonic absorbers for solar steam generation, sci. adv., 2016, 2, 1501227-1501227.

[2] w. q. zou, c. visser, j. a. maduro, m. s. pshenichnikov, j. c. hummelen, broadband dye-sensitized upconversion of near-infrared light, nat. photonics, 2012, 6, 560-564.

[3] x. wu, h. lee, o. bilsel, y. zhang, z. li, t. chen, y. liu, c. duan, j. shen, a. punjabi, g. han, tailoring dye-sensitized upconversion nanoparticle excitation bands towards excitation wavelength selective imaging, nanoscale, 2015, 7, 18424-18428.

5. 计划与进度安排

(1)第一周~第四周 阅读文献，完成文献综述和开题报告，外文论文翻译；

(2)第五周~第十一周 制备有机材料，完成结构表征；

(3)第十二周~第十四周 有机-无机材料组装，完成性能测试、数据的分析。