形貌与化学组分可调的单分散NaxY(OH)yF3+x-y介晶研究

　　针对微纳米多级结晶材料的应用受到其化学成分、晶体结构、颗粒尺寸、形貌和维度等多方面的影响。通过有效途径控制合成三维介晶，阐明其中的影响因素就至关重要。复旦大学王娇博士与上海大学张志军研究员研究团队共同对NaxY(OH)yF3+x-y (0 < x < 1, 0 < y < 3)介晶的设计制备及发光特性进行了深入的研究，相关的研究成果发表在2017年2月1日的《Crystal Growth & Design》上。 

　　该研究团队分析了NaYF4及Y(OH)3晶体结构的相似性（均为六方晶系），发现利用反应溶液pH值调控的离子交换过程，能有效实现晶体结构的可逆拓扑转换过程β-NaYF4至NaxY(OH)yF3+x-y (0 < x < 1, 0 < y < 3)至 Y(OH)3。反应溶液pH值可影响单分散三维微纳米多级NaxY(OH)yF3+x-y (0 < x < 1, 0 < y < 3)介晶颗粒的自组装生长过程及产物的形貌。另外，该研究还提出晶体结构，化学成分的变化都对掺杂进入不同晶格的稀土离子发光特性具有显著的影响。 

　　利用北京同步辐射装置（BSRF）真空紫外光谱线站（4B8-VUV）获得产物的真空紫外发光光谱。研究发现，通过掺杂不同稀土离子能实现发光颜色可调，晶体结构中OH-离子的浓度的增加，稀土离子配位环境的变化，造成稀土离子发光强度降低。这主要来自于NaxY(OH)yF3+x-y (0 < x < 1, 0 < y < 3)晶体结构中OH-基团较F-离子具有更高的能量振动模式。 

　　该研究为具有六方晶体结构的稀土氢氧化物Y(OH)3到β-NaYF4的可逆拓扑转换提供了理论依据。在研究过程中，北京同步辐射装置大力支持该研究团队的真空紫外光谱测试，有助于研究团队深入理解晶体结构中稀土离子配位环境的变化对发光性能的影响规律。 

　　发表文章： 

　　Jiao Wang*, Bi-Qiu Liu, Gaoshan Huang Zhi-Jun Zhang*, and Jing-Tai Zhao. Monodisperse NaxY(OH)yF3+x–y Mesocrystals with Tunable Morphology and Chemical Composition: pH-Mediated Ion-Exchange. Cryst. Growth Des., 2017, 17 (2), 711–718.