本發(fā)明屬于上轉換發(fā)光材料技術領域，具體涉及一種發(fā)光顏色可變的上轉換納米發(fā)光材料及制備方法和應用。

背景技術：

上轉換發(fā)光材料可以通過吸收能量較低的紅外光而發(fā)射出更高能量的可見光，其在固態(tài)激光、立體顯示、生物醫(yī)學、和防偽等領域具有廣闊的應用前景。上轉換發(fā)光材料在發(fā)光過程中一般需要激活劑(如tm³⁺和ho³⁺)和敏化劑(如稀土離子yb³⁺)的直接參與，而基質材料(如nayf4和nagdf4)則間接在發(fā)光效率的提升方面扮演重要的作用。例如，在nayf4:yb,ho,tm中，激活劑tm³⁺和ho³⁺能夠從臨近的敏化劑yb³⁺源源不斷地接收980nm的紅外光子而發(fā)出藍、綠、紅三種光，基質材料nayf4則提供了一個較好的晶體場，保證這個過程有效進行。通過不同維度納米材料的復合，不同激活劑類型的選擇以及激活劑濃度的改變等手段，可以實現(xiàn)發(fā)光顏色的調控；升高上轉換材料的溫度，還可以實現(xiàn)發(fā)光顏色明顯變化。

上轉換發(fā)光材料的這種溫度可視化特性可以應用在防偽領域。起初是通過一維納米線不同發(fā)射帶對溫度依賴性的區(qū)別來實現(xiàn)發(fā)光顏色的變化的(專利號：201410272440.2)，這種材料顏色雖有變化，但相對不明顯，性價比不高。而目前最新一代的上轉換防偽材料是采用復合納米結構，其基本原理是將一維的納米線和零維納米顆粒晶混合，利用它們尺寸不同所帶來的發(fā)光光強-溫度依賴性的差異來實現(xiàn)的(專利號：201410659537.9)。這種材料在不同的溫度下，能夠通過上轉換發(fā)光顏色的變化，來實現(xiàn)鑒別真?zhèn)蔚哪康模坏窃摬牧习l(fā)光伴隨著大量的無輻射躍遷發(fā)生，釋放出的熱量會損壞局部的納米顆粒，影響發(fā)光效率，并且還難以混合均勻，會導致發(fā)光顏色不純。另外，目前測量的手段僅局限于溫度導致的發(fā)光顏色的變化，需要對材料本身進行熱傳導，具有局限性。在制備方法上，這種復合型上轉換材料中的零維和一維納米晶需要分別制備，比較繁瑣。因此，找到一種發(fā)光效率更高、性能更優(yōu)越、制備方法更簡易、測量手段更豐富的材料作為新一代的上轉換防偽材料具有十分重要的意義。

技術實現(xiàn)要素：

技術問題：本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)光顏色可變的上轉換納米發(fā)光材料及制備方法和應用。該材料的上轉換發(fā)光顏色可隨著激光功率密度、溫度和輻射時間改變而發(fā)生明顯變化，可應用于防偽領域。

技術方案：為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下技術方案：

本發(fā)明的一種發(fā)光顏色可變的上轉換納米發(fā)光材料，該上轉換納米發(fā)光材料的化學表達式為nar0.8-x-yf4:yb0.2,hox,tmy，化學表達式中r為y、gd、ce中的至少一種；其中，0.0001≤x≤0.1，0.0005≤y≤0.1；上轉換納米顆粒的直徑為5～25nm。

所述的上轉換納米顆粒，依照激活劑的分布方式，分為兩種結構類型，一種類型是tm,ho均勻分布在整個納米顆粒中，稱為單核結構；另一種是核殼結構，tm,ho分別分布在納米顆粒的核和殼中。

本發(fā)明的一種發(fā)光顏色可變的上轉換納米發(fā)光材料的制備方法包括核和殼層制備方法：

步驟1.核制備方法：按所述上轉換納米發(fā)光材料核部分的化學組成和化學計量比稱取稀土醋酸鹽溶于油酸和1-十八烯的混合溶液中，加熱至110～130℃攪拌30～40min形成透明均勻的混合溶液；將上述混合溶液冷卻至50℃，向其中加入nh4f的甲醇溶液和naoh的甲醇溶液，攪拌約30～40min，除去溶液中的甲醇，升高溶液溫度至290～320℃并反應80～120min，冷卻至室溫后進行離心清洗，得到核結構上轉換納米顆粒；其中，nh4f與稀土醋酸鹽的摩爾比為3.5:1-4.5:1，naoh與稀土醋酸鹽的摩爾比為2:1-3:1；

步驟2.殼制備方法：按所述上轉換納米發(fā)光材料殼部分的化學組成和化學計量比稱取稀土醋酸鹽溶于油酸和十八烯的混合溶液中，加熱至110～150℃攪拌30～40min形成透明均勻的溶液?。粚⑷宜徕c溶于的油酸中，加熱至70～90℃，攪拌30～50min，形成透明均勻的溶液ⅱ；將步驟1中制備的核結構上轉換納米顆粒溶于己烷中，并加入油酸和十八烯，攪拌均勻后除去正己烷，升高溶液溫度至290～320℃；加入溶液ⅰ，攪拌10～15min，再加入溶液ⅱ，攪拌15～20min，重復此過程若干次，隨后冷卻至室溫，離心清洗，得到包覆殼層的上轉換納米顆粒。

所述的上轉換納米發(fā)光材料應用在防偽領域，該上轉換納米發(fā)光材料發(fā)光顏色可隨著激光功率密度、溫度和輻射時間明顯變化。

有益效果：與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有下述優(yōu)點：

1、該發(fā)光顏色可變的上轉換納米發(fā)光材料，其全部由尺寸均一的納米顆粒構成，穩(wěn)定性好，發(fā)光顏色更純，性能更優(yōu)越；納米顆粒結構有兩種可選項，更具有實用性。

2、該發(fā)光顏色可變的上轉換納米發(fā)光材料應用于防偽領域，與現(xiàn)有的上轉換防偽材料明顯的區(qū)別，在于能夠通過改變激光功率密度、輻射時間和加熱等多種途徑來實現(xiàn)發(fā)光顏色的明顯變化，不再僅局限于熱傳導這一選項，更具有可操作性和實用性。其次，由于實現(xiàn)發(fā)光顏色變化途徑的多樣性，使得該新型防偽材料更難以仿制，更為安全。此外，通過溫度的改變能夠導致其發(fā)光顏色的變化，因此還可以作為簡易的溫度辨識材料，用在生物醫(yī)學上的溫度監(jiān)控，十分方便。

綜上所述，本發(fā)明利用上轉換利用上轉換納米發(fā)光材料的表面效應，在980nm近紅外激發(fā)下，該材料的上轉換發(fā)光顏色可隨著激光功率密度、溫度和輻射時間改變而發(fā)生明顯變化，在防偽領域有極大的應用前景。

附圖說明

圖1為實例1的tem圖譜；

圖2為實例1的上轉換發(fā)射光譜隨溫度變化關系圖；

圖3為實例1的上轉換發(fā)射光譜隨溫度變化色坐標圖譜；

圖4為實例1的上轉換發(fā)射光譜隨功率密度變化關系圖；

圖5為實例1的上轉換發(fā)射光譜隨功率密度變化色坐標圖譜；

圖6為實例1的上轉換發(fā)射光譜隨輻射時間變化關系圖；

圖7為實例1的上轉換發(fā)射光譜隨輻射時間變化色坐標圖譜。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施對本發(fā)明作更進一步的說明。實施例僅用于說明本發(fā)明，并不用來限定本發(fā)明的實施范圍。

上述一種發(fā)光顏色可變的上轉換納米發(fā)光材料的制備方法，可分為核制備方法和殼層制備方法：

(1)核制備方法

按所述上轉換納米發(fā)光材料核部分的化學組成和化學計量比稱取稀土醋酸鹽溶于油酸和1-十八烯的混合溶液中，加熱至110～130℃攪拌30～40min形成透明均勻的混合溶液；將上述混合溶液冷卻至50℃，向其中加入nh4f的甲醇溶液和naoh的甲醇溶液，攪拌約30～40min，除去溶液中的甲醇，升高溶液溫度至290～320℃并反應80～120min，冷卻至室溫后進行離心清洗，得到核結構上轉換納米顆粒。其中，nh4f與稀土醋酸鹽的摩爾比為3.5:1-4.5:1，naoh與稀土醋酸鹽的摩爾比為2:1-3:1；

(2)殼制備方法

按所述上轉換納米發(fā)光材料殼部分的化學組成和化學計量比稱取稀土醋酸鹽溶于油酸和十八烯的混合溶液中，加熱至110～150℃攪拌30～40min形成透明均勻的溶液??；稱取一定量三氟乙酸鈉溶于的油酸中，加熱至70～90℃，攪拌30～50min，形成透明均勻的溶液ⅱ；將(1)中制備的核結構上轉換納米顆粒溶于己烷中，并加入油酸和十八烯，攪拌均勻后除去正己烷，升高溶液溫度至290～320℃；加入溶液ⅰ，攪拌10～15min，再加入溶液ⅱ，攪拌15～20min，重復此過程若干次，隨后冷卻至室溫，離心清洗，得到包覆殼層的上轉換納米顆粒。

小尺寸的上轉換納米顆粒(一般尺寸小于30nm)具有異常的發(fā)光溫度依賴性，根據(jù)研究，表面的影響是納米晶上轉換發(fā)光溫度依賴性的關鍵因素。對于“單核結構”的納米顆粒，其表面附著有水分子，水分子的伸縮振動影響敏化劑對激活劑能量的傳遞。隨著溫度的升高，水分子不斷脫離納米晶的表面，使得水分子伸縮振動的負面影響不斷被削弱，發(fā)光強度得到增強。對于“核殼結構”的納米顆粒，由于“殼”的存在，使得“核”部分受保護(核殼界面沒有水分子存在)，初始狀態(tài)下發(fā)光強度不會被水分子的影響削弱，并且還會有“殼”部分的敏化劑向其輸送能量，隨著溫度的升高，位于“殼”部分表面的敏化劑不斷獲得解脫，向內輸送能量，其發(fā)光強度也會隨溫度得到微弱增強；而“殼”部分裸露在環(huán)境中，初始狀態(tài)下，其發(fā)光強度收到削弱，而隨著溫度的升高，水分子慢慢脫離，“殼”部分的發(fā)光強度表現(xiàn)為極大增強。除了直接熱傳導以外，延長激光的輻射時間也能導致上轉換納米晶升溫，直接的熱傳導和延長激光輻射時間都能引起這種異常的溫度依賴性，能夠改變發(fā)光顏色。

此外，改變激光功率密度，能夠促進能夠促進上轉換發(fā)光，但是不同發(fā)射帶光強與激光功率滿足i∝pⁿ的關系，因此與雙光子吸收產生的綠光相比，三光子吸收產生的藍光增加的幅度更劇烈。因此，改變激光功率密度，也能使上轉換發(fā)光材料的發(fā)光顏色發(fā)生改變。另外，敏化劑對不同類型的激活劑(tm和ho)能量傳遞的效率不同，這也導致了隨著溫度升高，摻有不同類型激活劑的上轉換納米顆粒發(fā)光增強差異較大，相差幾倍甚至十幾倍，例如溫度從20上升到150℃，nar0.8-xf4:yb0.2，tmx發(fā)光增強了約7倍，而nar0.8-yf4:yb0.2，hoy發(fā)光增強了約25倍。

自然界中大多數(shù)可見光可以通過紅、綠、藍三色按照不同的比例合成產生。將發(fā)射藍光和紅光的tm以及發(fā)射綠光和紅光的ho共摻到一個納米顆粒中，隨著激光功率密度、輻射時間、溫度的改變，發(fā)出藍光、綠光以及紅光升高的倍數(shù)不同，組合后會顯現(xiàn)出多樣的顏色。因此，可以根據(jù)發(fā)光顏色的變化來辨別真?zhèn)危诜纻晤I域有著極大的應用前景。

與目前最為先進的上轉換防偽材料相比，該發(fā)光顏色可變的上轉換納米發(fā)光材料，其全部由尺寸均一的納米顆粒構成，穩(wěn)定性好，發(fā)光顏色更純，性能更優(yōu)越；制備方法有兩種可選項，也更為簡易。其與現(xiàn)有的上轉換防偽材料明顯的區(qū)別，在于能夠通過改變激光功率密度、輻射時間和加熱等多種途徑來實現(xiàn)發(fā)光顏色的明顯變化，不再僅局限于直接的熱傳導這一選項，更具有可操作性和實用性。其次，由于實現(xiàn)發(fā)光顏色變化途徑的多樣性，使得該新型防偽材料更難以仿制，更為安全。此外，通過溫度的改變能夠導致其發(fā)光顏色的變化，因此還可以作為簡易的溫度辨識材料，可用在生物醫(yī)學上的溫度監(jiān)控，十分方便。

實施例1

采用熱分解法制備核殼結構nagd0.79f4:yb0.2,tm0.01@nagd0.79f4:yb0.2,ho0.01上轉換納米發(fā)光顆粒，過程如下：

將1mmol稀土醋酸鹽鹽ln(ch3coo)3(ln＝gd³⁺,yb³⁺,tm³⁺(摩爾比gd³⁺:yb³⁺:tm³⁺＝79:20:1))溶于10ml油酸和15ml1-十八烯的混合溶液中，加熱至110℃攪拌30min形成透明均勻的溶液；待上述混合溶液冷卻至50℃，向其中加入nh4f的甲醇溶液和naoh的甲醇溶液，攪拌約30min，除去溶液中的甲醇，升高溶液溫度至290℃并反應90min，冷卻至室溫后進行離心清洗，得到核結構nagd0.79f4:yb0.2,tm0.01上轉換納米顆粒。其中，nh4f、naoh與稀土醋酸鹽的摩爾比分別為4:1和2.5:1。

將7.5mmol稀土醋酸鹽鹽ln(ch3coo)3(ln＝gd³⁺,yb³⁺,ho³⁺(摩爾比gd³⁺:yb³⁺:ho³⁺＝79:20:1))溶于10ml油酸和15ml1-十八烯的混合溶液中，加熱至140℃攪拌30min形成透明均勻的混合溶液?。环Q取20mmol三氟乙酸鈉溶于50ml油酸中，加熱至80℃，攪拌30min，形成透明均勻的溶液ⅱ；將0.5mmol(1)步驟得到的上轉換納米顆粒溶于5ml己烷中，與8ml油酸和12ml1-十八烯的混合，除去己烷后，升高溶液溫度至295℃。加入d步驟得到的溶液，攪拌10min，再加入步驟e中制備的溶液，攪拌15min，重復此過程三次，隨后冷卻至室溫，離心清洗，得到所述包覆殼層的nagd0.79f4:yb0.2,tm0.01@nagd0.79f4:yb0.2,ho0.01上轉換納米顆粒。

該核殼結構上轉換納米發(fā)光材料的顆粒形貌如圖1所示，尺寸均一，平均粒徑約為18nm。

在980近紅外激光的激發(fā)下，其發(fā)射光譜隨溫度變化(20～150℃)如圖2所示，可見其綠光發(fā)射帶(～539nm)隨溫度增加最快，遠高于藍光發(fā)射帶(～475nm)；圖3顯示了色坐標隨溫度的變化，隨著溫度上升，發(fā)光顏色由白色向綠色明顯轉變。

圖4顯示了光譜隨激光功率密度的變化，明顯藍光發(fā)射帶增加的幅度比綠光發(fā)射帶更為劇烈；圖5給出了色度坐標隨激光功率密度的變化關系，隨著激光功率密度的增大，發(fā)光顏色由白色向藍色明顯轉變。

圖6為發(fā)射光譜與輻射時間的關系，隨著輻射時間的增加，綠光發(fā)射帶增加高于藍光發(fā)射帶；圖7為色度坐標隨輻射時間的變化關系，隨著輻射時間延長，發(fā)光顏色由白色向綠色變化明顯。

實施例2

采用熱分解法制備核殼結構nagd0.79f4:yb0.2,ho0.01@nagd0.79f4:yb0.2,tm0.01上轉換納米發(fā)光顆粒，過程如下：

將1mmol稀土醋酸鹽鹽ln(ch3coo)3(ln＝gd³⁺,yb³⁺,ho³⁺(摩爾比gd³⁺:yb³⁺:ho³⁺＝79:20:1))溶于10ml油酸和15ml1-十八烯的混合溶液中，加熱至110℃攪拌30min形成透明均勻的溶液；待上述混合溶液冷卻至50℃，向其中加入nh4f的甲醇溶液和naoh的甲醇溶液，攪拌約30min，除去溶液中的甲醇，升高溶液溫度至290℃并反應90min，冷卻至室溫后進行離心清洗，得到核結構nagd0.79f4:yb0.2,ho0.01上轉換納米顆粒。其中，nh4f、naoh與稀土醋酸鹽的摩爾比分別為4:1和2.5:1。

將7.5mmol稀土醋酸鹽鹽ln(ch3coo)3(ln＝gd³⁺,yb³⁺,tm³⁺(摩爾比gd³⁺:yb³⁺:tm³⁺＝79:20:1))溶于10ml油酸和15ml1-十八烯的混合溶液中，加熱至140℃攪拌30min形成透明均勻的混合溶液ⅰ；稱取20mmol三氟乙酸鈉溶于50ml油酸中，加熱至80℃，攪拌30min，形成透明均勻的溶液ⅱ；將0.5mmol(1)步驟得到的上轉換納米顆粒溶于5ml己烷中，與8ml油酸和12ml1-十八烯的混合，除去己烷后，升高溶液溫度至295℃。加入d步驟得到的溶液，攪拌10min，再加入步驟e中制備的溶液，攪拌15min，重復此過程五次，隨后冷卻至室溫，離心清洗，得到所述包覆殼層的nagd0.79f4:yb0.2,ho0.01@nagd0.79f4:yb0.2,tm0.01上轉換納米顆粒。

該上轉換納米顆粒與實施例1中納米顆粒相比，“核”和“殼”調換了組分，結果使得上轉換納米顆粒隨著溫度的升高，發(fā)光顏色由白光向藍轉變；隨著激光功率的增加，發(fā)光顏色由白光向藍光轉變；隨著輻射時間延長，發(fā)光顏色由白光向藍轉變。

實施例3

采用熱分解法制備核殼結構nagd0.64ce0.15f4:yb0.2,ho0.01@nagd0.79f4:yb0.2,tm0.01上轉換納米發(fā)光顆粒，過程如下：

將1mmol稀土醋酸鹽鹽ln(ch3coo)3(ln＝gd³⁺,ce³⁺,yb³⁺,ho³⁺(摩爾比gd³⁺:ce³⁺:yb³⁺:ho³⁺＝64:15:20:1))溶于10ml油酸和15ml1-十八烯的混合溶液中，加熱至110℃攪拌30min形成透明均勻的溶液；待上述混合溶液冷卻至50℃，向其中加入nh4f的甲醇溶液和naoh的甲醇溶液，攪拌約30min，除去溶液中的甲醇，升高溶液溫度至290℃并反應90min，冷卻至室溫后進行離心清洗，得到核結構nagd0.64ce0.15f4:yb0.2,ho0.01上轉換納米顆粒。其中，nh4f、naoh與稀土醋酸鹽的摩爾比分別為4:1和2.5:1。

將7.5mmol稀土醋酸鹽鹽ln(ch3coo)3(ln＝gd³⁺,yb³⁺,tm³⁺(摩爾比gd³⁺:yb³⁺:tm³⁺＝79:20:1))溶于10ml油酸和15ml1-十八烯的混合溶液中，加熱至140℃攪拌30min形成透明均勻的混合溶液?。环Q取20mmol三氟乙酸鈉溶于50ml油酸中，加熱至80℃，攪拌30min，形成透明均勻的溶液ⅱ；將0.5mmol(1)步驟得到的上轉換納米顆粒溶于5ml己烷中，與8ml油酸和12ml1-十八烯的混合，除去己烷后，升高溶液溫度至295℃。加入d步驟得到的溶液，攪拌10min，再加入步驟e中制備的溶液，攪拌15min，重復此過程三次，隨后冷卻至室溫，離心清洗，得到所述包覆殼層的nagd0.64ce0.15f4:yb0.2,ho0.01@nagd0.79f4:yb0.2,tm0.01上轉換納米顆粒。

該上轉換納米顆粒與實施例2中納米顆粒相比，核中加入了ce，能夠通過交叉弛豫過程使綠光猝滅，結果使得上轉換納米顆粒隨著溫度的升高，發(fā)光顏色由紫光向藍光轉變；隨著激光功率的增加，發(fā)光顏色由紫光向藍光轉變；隨著輻射時間延長，發(fā)光顏色由紫光向藍光轉變。

實施例4

采用熱分解法制備核殼結構nagd0.79f4:yb0.2,tm0.01@nagd0.64ce0.15f4:yb0.2,ho0.01上轉換納米發(fā)光顆粒，過程如下：

將1mmol稀土醋酸鹽鹽ln(ch3coo)3(ln＝gd³⁺,yb³⁺,tm³⁺(摩爾比gd³⁺:yb³⁺:tm³⁺＝79:20:1))溶于10ml油酸和15ml1-十八烯的混合溶液中，加熱至110℃攪拌30min形成透明均勻的溶液；待上述混合溶液冷卻至50℃，向其中加入nh4f的甲醇溶液和naoh的甲醇溶液，攪拌約30min，除去溶液中的甲醇，升高溶液溫度至290℃并反應90min，冷卻至室溫后進行離心清洗，得到核結構nagd0.79f4:yb0.2,tm0.01上轉換納米顆粒。其中，nh4f、naoh與稀土醋酸鹽的摩爾比分別為4:1和2.5:1。

將7.5mmol稀土醋酸鹽鹽ln(ch3coo)3(ln＝gd³⁺,ce³⁺,yb³⁺,ho³⁺(摩爾比gd³⁺:ce³⁺:yb³⁺:ho³⁺＝64:15:20:1))溶于10ml油酸和15ml1-十八烯的混合溶液中，加熱至140℃攪拌30min形成透明均勻的混合溶液??；稱取20mmol三氟乙酸鈉溶于50ml油酸中，加熱至80℃，攪拌30min，形成透明均勻的溶液ⅱ；將0.5mmol(1)步驟得到的上轉換納米顆粒溶于5ml己烷中，與8ml油酸和12ml1-十八烯的混合，除去己烷后，升高溶液溫度至295℃。加入d步驟得到的溶液，攪拌10min，再加入步驟e中制備的溶液，攪拌15min，重復此過程三次，隨后冷卻至室溫，離心清洗，得到所述包覆殼層的nagd0.79f4:yb0.2,tm0.01@nagd0.64ce0.15f4:yb0.2,ho0.01上轉換納米顆粒。

該上轉換納米顆粒與實施例1中納米顆粒相比，殼中加入了ce，能夠通過交叉弛豫過程使綠光猝滅，結果使得上轉換納米顆粒隨著溫度的升高，發(fā)光顏色由紫光向紅光轉變；隨著激光功率的增加，發(fā)光顏色由紫光向藍光轉變；隨著輻射時間延長，發(fā)光顏色由紫光向紅光轉變。

實施例5

采用熱分解法制備單核結構nay0.76f4:yb0.2,ho0.03,tm0.01上轉換納米發(fā)光顆粒，過程如下：

將1mmol稀土醋酸鹽鹽ln(ch3coo)3(ln＝y(tǒng)³⁺,yb³⁺,ho³⁺,tm³⁺(摩爾比y³⁺:yb³⁺:ho³⁺:tm³⁺＝76:20:3:1))溶于10ml油酸和15ml1-十八烯的混合溶液中，加熱至110℃攪拌30min形成透明均勻的溶液；待上述混合溶液冷卻至50℃，向其中加入nh4f的甲醇溶液和naoh的甲醇溶液，攪拌約30min，除去溶液中的甲醇，升高溶液溫度至290℃并反應90min，冷卻至室溫后進行離心清洗，得到單核結構nay0.76f4:yb0.2,ho0.03,tm0.01上轉換納米顆粒。其中，nh4f、naoh與稀土醋酸鹽的摩爾比分別為4:1和2.5:1。

該上轉換納米顆粒ho的含量較高，經(jīng)測試，隨著溫度的升高，發(fā)光顏色由淡黃色向深綠轉變；隨著激光功率的增加，發(fā)光顏色由淡黃色向藍光轉變；隨著輻射時間延長，發(fā)光顏色由淡黃色向深綠色轉變。

實施例6

采用熱分解法制備單核結構nay0.76f4:yb0.2,ho0.01,tm0.03上轉換納米發(fā)光顆粒，過程如下：

將1mmol稀土醋酸鹽鹽ln(ch3coo)3(ln＝y(tǒng)³⁺,yb³⁺,ho³⁺,tm³⁺(摩爾比y³⁺:yb³⁺:ho³⁺:tm³⁺＝76:20:1:3))溶于10ml油酸和15ml1-十八烯的混合溶液中，加熱至110℃攪拌30min形成透明均勻的溶液；待上述混合溶液冷卻至50℃，向其中加入nh4f的甲醇溶液和naoh的甲醇溶液，攪拌約30min，除去溶液中的甲醇，升高溶液溫度至290℃并反應90min，冷卻至室溫后進行離心清洗，得到nay0.76f4:yb0.2,ho0.01,tm0.03上轉換納米發(fā)光顆粒上轉換納米顆粒。其中，nh4f、naoh與稀土醋酸鹽的摩爾比分別為4:1和2.5:1。

該上轉換納米顆粒tm的含量較高，經(jīng)測試，隨著溫度的升高，發(fā)光顏色由淡紫色向白色轉變；隨著激光功率的增加，發(fā)光顏色由淡紫色向深紫色轉變；隨著輻射時間延長，發(fā)光顏色由淡紫色向白色轉變。