1. 毕业设计（论文）主要内容：

稀土掺杂上转换荧光材料以其低毒、光稳定性、窄带发射、长激发态寿命以及红外激发光源带来的较深的光穿透深度，对生物组织无损伤、无背景噪声等优点，越来越受到人们的青睐，有望广泛应用于生物成像、光动力学治疗和药物传感等生物医用领域。高效的荧光输出是上转换纳米晶能否在生物医学大规模应用的关键，较高的荧光效率可以突破最低检测限(LOD)，提高成像的信噪比(SBR)，增强光动力治疗(PDT)效果。上转换荧光材料合成方法主要有溶剂热法、高温热分解法、络合共沉淀法、溶胶-凝胶法等，热分解法以产物结晶度高、发光性能好、时间短等优点被广泛使用。镧系无机材料，如研究最广的泛NaYF4，其发光强度优于同类别其他上转换发光材料，但目前仍然存在着上转换发光效率低、亮度不足等缺点。对于增强发光强度，人们尝试着从不同的方面进行改进，例如通过控制溶剂配比、反应温度、时间，来影响产物的晶体结构、结晶度和粒径尺寸；通过离子掺杂改变激活剂离子周围局部晶场的对称性，增强辐射发光；通过包覆活性壳结构来抑制表面缺陷导致的荧光淬灭，但是即使是具有核壳结构的常规含氟UC材料，其荧光效率也不超过5％。

在探索如何增强UC材料发光强度的道路上，发现新的发光现象，并揭示其中的内在原理是一个值得期待的方向。在前人的工作中，大部分的研究重心在稀土激活剂和稀土敏化剂上，如现在研究较为透彻的Yb³ -Er³ 上转换体系。围绕着这一体系，等离子体耦合增强、量子裁剪效应增强以及贵金属包覆增强均被加以研究和完善，但是对于非稀土离子掺杂的荧光增强则相对较少。上转换荧光材料的发光强度在很大程度上取决于稀土离子局域晶体场的对称性，而掺杂不同价态和半径的离子（如Mg² 、Ca² 、Sr² 、Ba² ）产生置换或间隙后，其局域晶体场对称性可能会随之下降；包覆活性壳结构能够抑制表面缺陷导致的荧光淬灭，从而有效地提高上转换荧光强度。因此碱土金属离子掺杂的核壳结构的上转换荧光材料值得我们进一步探究。

2. 毕业设计（论文）主要任务及要求

1. 查阅不少于15篇相关文献资料，其中近5年英文文献不少于3篇，了解国内外相关研究概况和发展趋势，了解选题对社会、健康、安全、成本以及环境等的影响，完成开题报告；

2.完成不少于5000字的英文文献翻译；

3. 通过控制反应溶剂配比、反应温度和反应时间对nayf4纳米晶颗粒进行晶相、形貌和尺寸的调控；

3. 毕业设计（论文）完成任务的计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4周：掌握相关的测试技术，比如xrd、sem、tem、xrf等，学会应用相应的测试软件，比如jade、digitalmicrograph、origin等；

第5-10周：确定反应溶剂配比、反应温度以及反应时间，实现单分散的nayf4:yb,er纳米晶颗粒的制备及表征；

4. 主要参考文献

1. boyer j c,vetrone f, cuccia l a, et al. synthesis of colloidal upconverting nayf4 nanocrystalsdoped with er3 , yb3 and tm3 , yb3 via thermal decomposition of lanthanidetrifluoroacetate precursors[j]. journal of the american chemical society, 2006,128(23): 7444-7445.

2. boyer j c,cuccia l a, capobianco j a. synthesis of colloidal upconverting nayf4:er3 /yb3 and tm3 /yb3 monodisperse nanocrystals[j]. nano letters, 2007, 7(3):847-852.

3. mai h x,zhang y w, sun l d, et al. size-and phase-controlled synthesis of monodispersenayf4: yb, er nanocrystals from a unique delayed nucleation pathway monitoredwith upconversion spectroscopy[j]. the journal of physical chemistry c, 2007,111(37): 13730-13739.