Yb3+/Er3+雙摻雜的NaYF4上轉(zhuǎn)換納米功能材料的制備與設(shè)計優(yōu)化

程嬌嬌， 彭 微， 孟 穎， 殷 慧， 羅利霞,2， 王凌男，代展碩， 李淑榮*,2， 孟佩俊*,2

(1.內(nèi)蒙古科技大學(xué)包頭醫(yī)學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院，內(nèi)蒙古包頭 014040；(2.內(nèi)蒙古自治區(qū)衛(wèi)生檢測與評價工程技術(shù)中心，內(nèi)蒙古包頭 014040)

近年來，發(fā)光納米材料在生物醫(yī)學(xué)和醫(yī)學(xué)分析領(lǐng)域中逐步得到廣泛關(guān)注和深入研究[1 - 7]，其中稀土元素?fù)诫s的上轉(zhuǎn)換納米材料(Rare-Earth-Elements-Doped Upconversion Nanoparticles，REEs-UCNPs)融稀土和納米材料的優(yōu)異性能于一體，可在近紅外光激發(fā)下，經(jīng)多光子吸收發(fā)射出高能量的短波輻射。同傳統(tǒng)的下轉(zhuǎn)換熒光材料(如有機染料、熒光蛋白、量子點等)相比，REEs-UCNPs具有光學(xué)/化學(xué)穩(wěn)定性好、熒光壽命長、生物相容性好和背景熒光干擾小等顯著優(yōu)點[8 - 10]。眾多研究報道顯示，上轉(zhuǎn)換發(fā)光基質(zhì)中的氟化物體系，因其聲子能量較低、亞穩(wěn)能級數(shù)多，且上轉(zhuǎn)換發(fā)光效率較高而備受矚目[11 - 13]，其中以NaYF4為基質(zhì)的UCNPs被認(rèn)為是性能最優(yōu)異的發(fā)光材料[14]。目前合成REEs-UCNPs的方法主要有高溫溶劑熱和水熱法、熱分解法、共沉淀法和微波輔助法等[15 - 18]。其中，高溫溶劑熱法為公認(rèn)的制備REEs-UCNPs的有效方法，對其進(jìn)行合成條件優(yōu)化設(shè)計，以便獲得單分散性好、形貌規(guī)整、尺寸均一、穩(wěn)定性好、上轉(zhuǎn)化發(fā)光強度高的REEs-UCNPs，最終實現(xiàn)可控化合成，一直是研究者追求的目標(biāo)[19,20]。

本文采用溶劑熱法合成疏水性的NaYF4∶Yb3+，Er3+納米材料，選用硫代乙醇酸(TGA)作為納米材料的表面修飾劑，進(jìn)一步制得親水性的NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA納米材料。實驗對稀土元素?fù)诫s比例、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度、油酸體積分?jǐn)?shù)等可能對產(chǎn)物結(jié)構(gòu)、形貌和發(fā)光性能產(chǎn)生影響的反應(yīng)條件進(jìn)行了合成過程優(yōu)化設(shè)計和分析測試，為其可控化合成和在醫(yī)學(xué)分析領(lǐng)域中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

1 實驗部分

1.1 儀器及試劑

采用日本理學(xué)Smartlab 9型X-射線多晶衍射儀(日本，理學(xué)公司)對樣品結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征測試，設(shè)置XRD檢測參數(shù)為：X射線源為Cu靶，陶瓷X光管，電壓≤40 kV，電流≤40 mA，步長0.02，掃描范圍為2θ=10°～80°，掃描速度為5.0°/min，掃描范圍小角0.50～5.0°，廣角2.0～150°。采用日本電子JEM 2100F型透射電子顯微鏡(日本，電子公司)觀察樣品的形貌、粒徑等信息。采用日立F4600型分子熒光光譜儀(賽恩斯儀器(蘇州)有限公司)對980 nm半導(dǎo)體激光器激發(fā)狀態(tài)下的樣品進(jìn)行發(fā)光測試，設(shè)置分子熒光光譜儀檢測參數(shù)為：測試狹縫寬度W=2.5 nm，光電倍增管U=700 V，λ=400～700 nm。

SZCL-2數(shù)顯智能控溫磁力攪拌器(鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司)；MULTIFUGE X1R臺式高速冷凍離心機(賽默飛世爾中國有限公司)。

Y2O3(99.999%)、Yb2O3(99.999%)、Er2O3(99.999%)、油酸(99.7%)、1-十八烷烯(>90%)、NH4F(98%)、NaOH(97%)、環(huán)己烷(≥99.0%)、硫代乙醇酸(98%)和甲醇(99.5%)等試劑，均購自阿拉丁試劑(上海)有限公司。無水乙醇和HCl為分析純，均購自天津市凱通化學(xué)試劑有限公司。實驗用水為超純水。

1.2 稀土氯化物(LnCl3)及其甲醇溶液的制備

準(zhǔn)確稱取一定量Y2O3、Yb2O3和Er2O3，分別加入適量濃HCl，加熱使其充分溶解并將溶劑揮發(fā)掉，得到相應(yīng)的LnCl3固體。分別將其溶解在一定量的無水甲醇中，制備成濃度分別為0.48 mol/mL YCl3，0.18 mol/mL YbCl3，0.01 mol/mL ErCl3，備用。

1.3 NaYF4∶Yb3+，Er3+納米材料的制備

參考文獻(xiàn)報道[21,22]的方法，采用溶劑熱法制備UCNPs。分別移取一定量“1.2”中YCl3、YbCl3和ErCl3的甲醇溶液(稀土元素總摻雜量為1 mmol)，以及一定體積的油酸、1-十八烷烯加入到三口燒瓶，磁力攪拌下快速升溫至160 ℃保持30 min，形成淺黃色透明的均一溶液。降至室溫后加入10 mL含有一定物質(zhì)的量的NaOH和NH4F的甲醇混合溶液，攪拌30 min后，快速升溫至100 ℃，保持30 min。隨后通入高純氬氣，升溫至270～310 ℃，回流40～180 min。冷卻后加入一定量的無水乙醇沉淀納米材料，離心，洗滌沉淀數(shù)次后，分散在環(huán)己烷中備用。

1.4 NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA納米材料的表面修飾

參考文獻(xiàn)報道[23,24]的方法，將分散在環(huán)己烷中的納米材料進(jìn)行高速離心后，加入一定量硫代乙醇酸分散沉淀，然后加入無水乙醇充分混合均勻，超聲2～5 h后，離心，用無水乙醇洗滌沉淀數(shù)次后溶于超純水中備用。

按照上述“1.3”和“1.4”步驟，分別對稀土元素?fù)诫s比例、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、油酸體積分?jǐn)?shù)等反應(yīng)條件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，考察不同條件下合成的納米材料的結(jié)構(gòu)、形貌和發(fā)光性能。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同稀土元素?fù)诫s比例對NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA的性能影響

不同稀土元素?fù)诫s比例下合成的NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA的XRD圖如圖1所示。結(jié)果顯示，稀土元素?fù)诫s比例分別為78%NaYF4∶20%Yb3+，2%Er3+和68%NaYF4∶30%Yb3+，2%Er3+時，合成材料的衍射峰位置均與NaYF4的標(biāo)準(zhǔn)卡片JCPDS No.28-1192匹配度最高，屬于六方晶型。

圖1 不同稀土元素?fù)诫s比例下合成的NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA的X射線衍射(XRD)圖Fig.1 XRD of NaYF4∶Yb3+,Er3+@TGA synthesized at different doping ratios of rare earth elementsa:Y3+∶15%Yb3+,2%Er3+;b:Y3+∶20%Yb3+,2%Er3+;c:Y3+∶30%Yb3+,2%Er3+;d:Y3+∶20%Yb3+,1%Er3+;e:Y3+∶20%Yb3+,3%Er3+.Note:reaction temperature:300 ℃;reaction time:90 min;oleic acid volume fraction:15.5%;NaOH/Ln3+ molar ratio:2.6;NH4F/Ln3+ molar ratio:4.0.

圖2為不同稀土元素?fù)诫s比例下合成的NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA的透射電鏡(TEM)圖。結(jié)果表明，稀土元素的摻雜比例不僅影響合成材料的粒徑和形貌，而且影響其分散性。當(dāng)稀土元素的摻雜比例分別為20%Yb3+和2%Er3+時，制備的NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA納米材料為六方晶型，粒徑約為30 nm，分布均一，而且分散性好。

圖2 不同稀土元素?fù)诫s比例下合成的NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA的透射電鏡(TEM)圖Fig.2 TEM of NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA synthesized at different doping ratios of rare earth elementsa:Y3+∶15%Yb3+,2%Er3+;b:Y3+∶20%Yb3+,2%Er3+;c:Y3+∶30%Yb3+,2%Er3+;d:Y3+∶20%Yb3+,1%Er3+;e:Y3+∶20%Yb3+,3%Er3+.Note:reaction temperature:300 ℃;reaction time:90 min;oleic acid volume fraction:15.5%;NaOH/Ln3+ molar ratio:2.6;NH4F/Ln3+ molar ratio:4.0.

圖3為不同稀土元素?fù)诫s比例下合成的NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA的最大熒光強度變化趨勢圖。結(jié)果表明，不同稀土元素?fù)诫s比例下合成的材料均在波長529 nm、542 nm和657 nm三處位置產(chǎn)生最大熒光強度。隨著Yb3+摻雜比例增高，材料的熒光強度呈逐漸上升的趨勢；隨著Er3+摻雜比例增高，材料的熒光強度呈逐漸下降的趨勢。左上角插圖為對應(yīng)合成材料在水溶液中經(jīng)980 nm激光激發(fā)后的綠色熒光照片，稀土元素?fù)诫s比例為NaYF4∶30%Yb3+，2%Er3+時，納米材料的發(fā)射光呈黃色且熒光強度最高。稀土元素?fù)诫s比例為NaYF4∶30%Yb3+，2%Er3+時納米材料的熒光強度最高，但其發(fā)射出的熒光顏色從綠色轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色，且粒徑明顯增大，超過100 nm，而且均一性差。當(dāng)Y3+、Yb3+、Er3+的摩爾比例為78%∶20%∶2%時，制備的NaYF4∶Yb3+，Er3+納米材料形貌大小均一，分散性好，且具有較高的發(fā)光強度。因此，將Y3+、Yb3+、Er3+的最佳摩爾比例確定為78%∶20%∶2%，進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

圖3 不同稀土元素?fù)诫s比例下合成的NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA的最大熒光強度變化趨勢圖Fig.3 Variation trend of maximum fluorescence intensity of NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA synthesized at different doping ratios of rare earth elementsa:Y3+∶15%Yb3+,2%Er3+;b:Y3+∶20%Yb3+,2%Er3+;c:Y3+∶30%Yb3+,2%Er3+;d:Y3+∶20%Yb3+,1%Er3+;e:Y3+∶20%Yb3+,3%Er3+ .Note:reaction temperature:300 ℃;reaction time:90 min;oleic acid volume fraction:15.5%;NaOH/Ln3+ molar ratio:2.6;NH4F/Ln3+ molar ratio:4.0.

2.2 不同反應(yīng)時間對NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA的性能影響

不同反應(yīng)時間(40 min、90 min、120 min)下合成的NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA的XRD圖如圖4所示。結(jié)果顯示，不同反應(yīng)時間下合成材料的衍射峰位置均能與NaYF4標(biāo)準(zhǔn)卡片JCPDS No.28-1192匹配，均屬于六方晶型。表明在本研究設(shè)計的反應(yīng)時間范圍內(nèi)，反應(yīng)時間對材料結(jié)構(gòu)和晶型影響不大。

圖4 不同反應(yīng)時間下合成的NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA的XRD圖Fig.4 XRD of NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA synthesized under different reaction timeNote:mole ratio of Y3+,Yb3+,Er3+:78% ∶20% ∶2%;reaction temperature:300 ℃;oleic acid volume fraction:15.5%;NaOH/Ln3+ molar ratio:2.6;NH4F/Ln3+ molar ratio:4.0.

圖5為不同反應(yīng)時間下合成的NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA的TEM圖。結(jié)果表明，不同反應(yīng)時間下合成的NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA納米材料尺寸較為均一，但材料的形貌和整體分散性存在一定差異。反應(yīng)時間僅40 min時的材料整體呈近似圓形和六方晶型的混合狀態(tài)，出現(xiàn)一定程度的團(tuán)聚現(xiàn)象；延長反應(yīng)時間至90 min，合成材料呈形貌尺寸均一的約30 nm的六方晶型，分散性較好；繼續(xù)延長反應(yīng)時間至120 min后的材料形貌不均一，并存在明顯的團(tuán)聚現(xiàn)象。

圖5 不同反應(yīng)時間下合成的NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA的TEM圖Fig.5 TEM of NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA synthesized under different reaction timea:40 min;b:90 min;c:120 min.Note:mole ratio of Y3+,Yb3+,Er3+:78% ∶20% ∶2%;reaction temperature:300 ℃;oleic acid volume fraction:15.5%;NaOH/Ln3+ molar ratio:2.6;NH4F/Ln3+ molar ratio:4.0.

圖6為不同反應(yīng)時間下合成的NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA的最大熒光強度變化趨勢圖。結(jié)果顯示，不同反應(yīng)時間下合成的材料均在波長529 nm、542 nm和657 nm三處位置產(chǎn)生最大熒光強度，反應(yīng)時間為90 min時材料的三處最大熒光強度均達(dá)到最高。隨著反應(yīng)時間繼續(xù)延長，材料整體的熒光強度呈逐漸下降的趨勢。左上角插圖為對應(yīng)合成材料在水溶液中經(jīng)980 nm激光激發(fā)后的綠色熒光照片，反應(yīng)時間為90 min，材料的綠色熒光最強。最佳反應(yīng)時間為90 min，制備的NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA納米材料形貌大小均一，分散性較好，且具有較高的發(fā)光強度。

圖6 不同反應(yīng)時間下合成的NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA的最大熒光強度變化趨勢圖Fig.6 Variation trend of maximum fluorescence intensity of NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA synthesized under different reaction timea:40 min;b:60 min;c:90 min;d:120 min;e:180 min.Note:mole ratio of Y3+,Yb3+,Er3+:78% ∶20% ∶2%;reaction temperature:300 ℃;oleic acid volume fraction:15.5%;NaOH/Ln3+ molar ratio:2.6;NH4F/Ln3+ molar ratio:4.0.

2.3 不同反應(yīng)溫度對NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA的性能影響

不同反應(yīng)溫度(280 ℃、300 ℃、310 ℃)下合成的NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA的XRD圖如圖7所示。結(jié)果顯示，反應(yīng)溫度的改變并沒有導(dǎo)致相應(yīng)材料衍射峰位置的變化，不同反應(yīng)溫度下合成的材料的衍射峰位置均能與NaYF4標(biāo)準(zhǔn)卡片JCPDS No.28-1192匹配，均屬六方晶型。表明在本研究探索的溫度范圍內(nèi)，反應(yīng)溫度對材料結(jié)構(gòu)、晶型等影響不顯著。

圖7 不同反應(yīng)溫度下合成的NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA的XRD圖Fig.7 XRD of NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA synthesized under different reaction temperatures Note:mole ratio of Y3+,Yb3+,Er3+:78% ∶20% ∶2%;reaction time:90 min;oleic acid volume fraction:15.5%;NaOH/Ln3+ molar ratio:2.6;NH4F/Ln3+ molar ratio:4.0.

圖8為不同反應(yīng)溫度下合成的NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA的TEM圖。結(jié)果顯示，反應(yīng)溫度為280 ℃，材料呈近似圓形、橢圓形和六方晶型的混合狀態(tài)分布；反應(yīng)溫度升至300 ℃，合成材料整體形貌、尺寸均一，呈約30 nm的六方晶型，分布較均勻；繼續(xù)升溫至310 ℃后的材料大部分呈六方晶型，小部分呈近似圓形，粒徑均一性較差，存在一定程度的團(tuán)聚現(xiàn)象。

圖8 不同反應(yīng)溫度下合成的NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA的TEM圖Fig.8 TEM of NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA synthesized under different reaction temperaturesa:280 ℃;b:300 ℃;c:310 ℃.Note:mole ratio of Y3+,Yb3+,Er3+:78%∶20%∶2%;reaction time:90 min;oleic acid volume fraction:15.5%;NaOH/Ln3+ molar ratio:2.6;NH4F/Ln3+ molar ratio:4.0.

圖9為不同反應(yīng)溫度下合成的NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA的最大熒光強度變化趨勢圖。結(jié)果顯示，不同反應(yīng)溫度下合成的材料均在波長529 nm、542 nm和657 nm處產(chǎn)生最大熒光強度，反應(yīng)溫度為300 ℃時材料的三處最大熒光強度均為最高。左上角插圖為不同反應(yīng)溫度下合成材料在水溶液中經(jīng)980 nm近紅外光激發(fā)后呈現(xiàn)的綠色熒光照片，可見，反應(yīng)溫度為300 ℃時材料的綠色熒光最強。最佳反應(yīng)溫度為300 ℃，制備的NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA納米材料形貌大小均一，分散性好，且具有較高的發(fā)光強度。

圖9 不同反應(yīng)溫度下合成的NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA的最大熒光強度變化趨勢圖Fig.9 Variation trend of maximum fluorescence intensity of NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA synthesized under different reaction temperatures a:270 ℃;b:280 ℃;c:290 ℃;d:300 ℃;e:310 ℃.Note:mole ratio of Y3+,Yb3+,Er3+:78%∶20% ∶2%;reaction time:90 min;oleic acid volume fraction:15.5%;NaOH/Ln3+ molar ratio:2.6;NH4F/Ln3+ molar ratio:4.0.

2.4 不同油酸體積分?jǐn)?shù)對NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA的性能影響

不同油酸體積分?jǐn)?shù)(反應(yīng)體系中分別加入4 mL、6 mL、8 mL和12 mL的油酸，占總反應(yīng)體系體積的10.9%、15.5%、19.6%、26.8%)下合成的NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA的XRD圖如圖10所示。結(jié)果顯示，油酸體積分?jǐn)?shù)從10.9%增加至26.8%的過程中，材料的衍射峰位置均與NaYF4的標(biāo)準(zhǔn)卡片JCPDS No.28-1192相匹配，屬六方晶型。其中，體積分?jǐn)?shù)為10.9%和15.5%時材料的各個衍射峰強度與NaYF4的標(biāo)準(zhǔn)卡片JCPDS No.28-1192匹配度最高。表明油酸加入量對合成材料的結(jié)構(gòu)有一定影響。

圖10 不同油酸體積分?jǐn)?shù)下合成的NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA的XRD圖Fig.10 XRD of NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA synthesized under different oleic acid volume fractionNote:mole ratio of Y3+,Yb3+,Er3+:78%∶20%∶2%;reaction temperature:300 ℃;reaction time:90 min;NaOH/Ln3+ molar ratio:2.6;NH4F/Ln3+ molar ratio:4.0.

圖11為不同油酸體積分?jǐn)?shù)下合成的NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA的TEM圖。結(jié)果顯示，不同油酸體積分?jǐn)?shù)下合成材料的形貌、粒徑等存在明顯差異。油酸體積分?jǐn)?shù)為10.9%，材料呈粒徑約30 nm的四邊形；體積分?jǐn)?shù)增大至15.5%，合成材料整體形貌、尺寸均一，粒徑約30 nm，呈六方晶型，分散性良好；繼續(xù)增大至26.8%，材料形貌和粒徑不再規(guī)則均一，且出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象。

圖11 不同油酸體積分?jǐn)?shù)下合成的NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA的TEM圖Fig.11 TEM of NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA synthesized under different oleic acid volume fractiona:10.9%(V/V);b:15.5%(V/V);c:26.8%(V/V).Note:mole ratio of Y3+,Yb3+,Er3+:78%∶20%∶2%;reaction temperature:300 ℃;reaction time:90 min;NaOH/Ln3+ molar ratio:2.6;NH4F/Ln3+ molar ratio:4.0.

圖12為不同油酸體積分?jǐn)?shù)下合成的NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA的最大熒光強度變化趨勢圖。結(jié)果顯示，不同油酸體積分?jǐn)?shù)下合成材料均在529 nm、542 nm和657 nm三處位置產(chǎn)生最大熒光強度，油酸體積分?jǐn)?shù)為15.5%，合成材料的三處最大熒光強度均最高；繼續(xù)增大油酸體積分?jǐn)?shù)，材料的熒光強度逐漸降低。左上角插圖為對應(yīng)合成材料在水溶液中經(jīng)980 nm激光激發(fā)后的綠色熒光照片，可見，綠色熒光最強的材料對應(yīng)的油酸體積分?jǐn)?shù)為15.5%。通過對上述不同油酸體積分?jǐn)?shù)下合成的NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA材料的XRD、TEM、MFS表征分析，可知，最佳油酸體積分?jǐn)?shù)為15.5%，制備的NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA納米材料形貌大小均一，分散性良好，且發(fā)光強度較高。

圖12 不同油酸體積分?jǐn)?shù)下合成的NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA的最大熒光強度變化趨勢圖Fig.12 Variation trend of maximum fluorescence intensity of NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA synthesized under different oleic acid volume fractionV/V：a:10.9%;b:15.5%;c:19.6%;d:23.4%;e:26.8%.Note:mole ratio of Y3+,Yb3+,Er3+:78%∶20%∶2%;reaction temperature:300 ℃;reaction time:90 min;NaOH/Ln3+ molar ratio:2.6;NH4F/Ln3+ molar ratio:4.0.

3 結(jié)論

通過實驗條件優(yōu)化，本研究采用溶劑熱法成功合成了單分散性好、形貌均一、上轉(zhuǎn)換發(fā)光強的Yb3+/Er3+雙摻雜的NaYF4上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料(NaYF4∶Yb3+，Er3+@TGA)。經(jīng)XRD、TEM和分子熒光光譜表征分析，最佳合成條件為：稀土元素?fù)诫s比例：78%Y3+∶20%Yb3+∶2%Er3+，反應(yīng)時間：90 min，反應(yīng)溫度：300 ℃，油酸體積分?jǐn)?shù)：15.5%。最佳反應(yīng)條件下合成的材料呈六方晶型，粒徑約30 nm，形貌均一，分散性好。同時在980 nm近紅外光激發(fā)下呈現(xiàn)出較強的上轉(zhuǎn)換發(fā)光，529 nm、542 nm和657 nm處出現(xiàn)Er3+的特征發(fā)射峰，分別歸因電子的2H11/2→4I15/2，4S3/2→4I15/2，4F9/2→4I15/2能級的躍遷。為后續(xù)制備修飾有不同功能基團(tuán)的NaYF4∶Yb3+，Er3+材料及其應(yīng)用奠定了堅實基礎(chǔ)。