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近红外激发近红外发射的稀土掺杂发光纳米材料作为生物荧光探针,应用于生物成像方面有着较大优势。四氟化钆钠作为一种优秀的发光材料基质,具有良好的化学稳定性、较低的声子能量,近几年被广泛使用研究。在La系元素中,Nd3+能够被很好地应用于近红外激发和近红外发射材料,具有光吸收截面大、量子产率高等特点；由于纳米发光材料的粒径小,在表面效应(空位、缺陷等)作用下,材料表面发光中心发生猝灭,发光效率降低；对纳米材料进行表面修饰,能够减少纳米材料表面效应,提高发光效率。本文中,我们用NaGdF4作为基质材料,掺杂Nd3+离子；采用溶剂热法制备了NaGdF4:Nd3+纳米颗粒和不同壳层厚度的核壳结构NaGdF4:Nd3+@NaGdF4纳米颗粒,并研究其发光特性。本论文的研究内容主要包括以下三个方面(1)六方相NaGdF4:Nd3+纳米颗粒的制备；采用溶剂热法制备了NaGdF4:Nd3+纳米颗粒,通过X射线粉末衍射和透射电子显微镜手段对其形貌、颗粒大小进行表征发现：纳米颗粒为六方相的NaGdF4:Nd3+,且分散性较好,颗粒均匀,粒径分部窄,平均为6nm。通过近红外荧光光谱和寿命测试手段对其发光特性进行表征发现：近红外荧光光谱发射峰尖锐,斯托克斯位移较大,发光稳定：对衰减曲线进行拟合分析发现,由于表面效应导致的快衰减过程占得比例较大。实验表明,NaGdF4:Nd3+纳米颗粒在近红外区域有良好的发射光谱,且发光稳定,由于颗粒小,表面效应大,发光效率较低。(2) NaGdF4:Nd3+纳米颗粒发光效率的提高；先后通过研究Nd3+的最佳掺杂浓度和NaGdF4:Nd3+颗粒表面包覆同质壳层的方法提高了样品的发光效率;①通过对Nd3+掺杂浓度为1%、3%、6%、10%的NaGdF4:Nd3+纳米颗粒荧光光谱进行分析,Nd3+掺杂浓度为3%时,NaGdF4:3%Nd3+纳米颗粒发光达到最强,随着Nd3+掺杂浓度进一步提高,开始发生浓度猝灭。②为了减少NaGdF4:Nd3+纳米颗粒表面效应,颗粒表面同质包覆了一层NaGdF4壳层,对包覆前后纳米颗粒荧光光谱和荧光光寿命分析得知,NaGdF4壳层有效的保护了核心NaGdF4:3%Nd3+纳米颗粒,减少颗粒表面空位、缺陷等猝灭中心,提高了发光效率。(3)不同壳层厚度对NaGdF4:3%Nd3+纳米颗粒发光的影响；通过调节核壳比制备了平均粒径为llnm、12nm、13nm的核壳结构NaGdF4:3%Nd3+@NaGdF4纳米颗粒。通过荧光光谱分析表明,随着包覆壳层厚度的增加,核壳结构NaGdF4:3%Nd3+@NaGdF4纳米颗粒的发光先增强后变弱,表明壳层有效的减少表面效应,保护了核心NaGdF4:3%Nd3+纳米颗粒,随着壳层厚度增加,保护作用增强,但单位质量(体积)内的纳米颗粒中参与发光的Nd3+含量逐渐降低；当壳层保护作用所增强的发光效果低于由发光中心浓度减少而导致的发光变弱的效果时,纳米颗粒总体发光开始变弱。通过对样品寿命进行表征分析,随着壳层厚度的增加,样品的寿命呈现逐渐增长的趋势。