论文摘要：Ag@SiO2/LaF3:Eu3+纳米体系的制备及表面增强荧光效应研究

贵金属纳米材料在外光场激发下，表现出良好的近场增强效应，能够实现对位于其表面附近分子的拉曼和荧光光谱行为的调控。目前，对于表面增强荧光效应的研究主要集中在有机染料分子，而对掺杂稀土纳米发光材料的荧光增强研究工作相对较少。研究表明：将贵金属作为核和掺杂镧系的稀土化合物作为壳制备出核壳型纳米复合物，能够有效提升荧光分子的光谱辐射效率，从而满足作为生物探针的实际要求，在生物传感等领域具有广阔的应用前景。
本论文通过高温溶剂热法、溶胶-凝胶法、沉淀法等方法，成功制备了Ag@SiO2/LaF3:Eu3+球壳构型的复合纳米发光粒子及SiO2/LaF3:Eu3+复合纳米发光粒子。应用激光光谱学技术，研究了隔离层对发光中心的荧光辐射行为的影响规律。本论文主要分为以下两个部分：
第一部分，制备具有球壳结构的纳米颗粒(Ag@SiO2/LaF3:Eu3+，SiO2/LaF3: Eu3+)。首先，釆用高温溶剂热法，利用乙二醇还原硝酸银制备Ag纳米颗粒，通过控制反应温度及时间，调节乙二醇与聚乙烯吡咯烷酮的比例，制备了形貌规则、分散性良好，粒径为60nm左右的Ag纳米颗粒；在此基础上，采用改进的Stöber方法，制备具有不同厚度的二氧化硅壳层的Ag@SiO2纳米颗粒，通过控制正硅酸乙酯和氨水的摩尔量，有效调节SiO2壳层厚度；最后，采用沉淀法制备Ag@SiO2/LaF3:Eu3+复合纳米发光粒子。为了研究所制备纳米颗粒的光谱行为，实验上借助湿化学法制备了对照组SiO2/LaF3:Eu3+复合纳米发光粒子。样品表征结果表明，所制备的Ag@SiO2/LaF3:Eu3+、SiO2/LaF3:Eu3+复合纳米发光粒子均为球形结构，且分散性良好。

第二部分，利用激光光谱学方法，系统研究了Ag@SiO2/LaF3:Eu3+复合纳米发光体系的荧光辐射行为。在波长为532nm连续光谱激发下，以SiO2/LaF3:Eu3+纳米发光体系为对照组，对具有不同厚度SiO2的复合发光粒子的光谱行为进行研究，发现Ag@SiO2/LaF3:Eu3+纳米体系的荧光强度明显增强，且增强幅值与隔离层的厚度有关。当SiO2隔离层厚度为10nm左右时，荧光增强倍数约为4.7倍。
根据上述研究可知，通过制备具有球壳构型的复合发光粒子，并调控SiO2隔离层厚度，可以获得高效的荧光辐射增强。

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