新型稀土纳米复合材料的合成、发光和磁性能的研究

采用水热、溶剂热和模板等方法,制备粒径大小和形貌分布可控的新型半导体纳米材料和稀土纳米复合材料。获得几种不同发光颜色的稀土配合物复合白光材料，为OLED或LED提供新的发光体系，研究在电场和磁场等作用下纳米材料新的发光现象，为激光和光通信系统提供新的发光材料。根据能级匹配和能量传递机理及4f电子运动规律，使材料具有良好的光电和磁学性能。通过配体修饰和共价嫁接的方法将稀土有机配合物共价嫁接到发光或磁性纳米核的外层上，然后在其表面再包覆一层可稳定整个纳米体系的SiO2或TiO2层，使粒径和结构形貌可控，获得具有优良发光和磁性纳米复合材料。所获得复合纳米发光体系具有高的发光效率和长的发光寿命以及很好的分散性、水溶性和稳定性，期望和生物分子具有较好的相溶性，从而为生物分子和临床医学提供新的荧光探针或磁光双功能探针，简化检测步骤，提高检测准确度。

新型稀土纳米复合材料已成为当今材料领域的研究热点之一。通过设计合成和调控反应条件可实现材料独特的荧光和磁性质，为OLED和LED提供新的发光体系，也为生物和临床医学提供新的荧光材料或磁/光双功能探针。本项目执行期间，我们围绕新型稀土纳米复合材料的研究热点和难点进行了大量系统的研究。目前，该项目的研究工作已取得了一系列创新性研究成果，主要包括：（1）稀土掺杂的微/纳米发光材料；（2）稀土有机骨架化合物（Ln-MOF）的合成和性质研究；（3）新型磁性纳米复合材料的合成和性质研究。项目执行期间共发表SCI研究论文26篇，包括Chem. Soc. Rev.、Chem. Commun.、 Biomaterials、 J. Mater. Chem.、J. Phys. Chem. C、CrystEngComm、Dalton Trans.等国际著名期刊，授权发明专利3项，申请发明专利3项，部分研究成果获得吉林省自然科学学术成果奖2项（2012和2013年）。