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本论文中，我们通过改进合成条件，利用高温热分解方法制得了尺寸分布均一、结晶性能良好的四方相LiYF4纳米颗粒;并通过不同稀土离子掺杂实现了纳米颗粒的上转换和下转换（下转移）发光。在此基础上，我们构建了一种同时具上转换发光和光动力治疗的多功能复合纳米颗粒，并实现了体外肿瘤细胞上转换成像和小鼠的光动力学治疗。主要研究成果概括如下: (1)利用改进的高温热分解方法制备了尺寸分布均一、结晶性能良好的四方相LiYF4纳米颗粒;并通过对反应溶剂油酸与油胺比例的调节成功实现了对纳米颗粒尺寸、形貌的调控。并通过盐酸对其处理，去除掉纳米颗粒表面油酸，实现了纳米粒子从油相到水相的转移。使纳米粒子具备了非常好的水溶性和生物相容性，为下一步的生物功能化和应用奠定了坚实的基础。 (2)以LiYF4纳米颗粒为基质，通过对其不同稀土离子的掺杂实现了纳米颗粒高效的上转换和下转换（或下转移）发光;其中LiYF4∶Yb3+，Er3+纳米颗粒上转换发光强度与寿命随着纳米颗粒尺寸的增大而增加，尺寸为8.1nm、22 nm和46 nm的LiYF4∶Yb3+，Er3+纳米颗粒上转换量子产率分别为0.03％、0.08％、0.6％。 (3)基于酸洗后的LiYF4∶Yb3+，Er3+纳米颗粒，利用静电吸附的方法将β-单羧基酞菁锌(ZnPc-COOH)直接修饰到纳米颗粒表面，构建了一种同时具有上转换发光和光动力学治疗的多功能复合纳米颗粒。其中，纳米复合材料中的纳米颗粒到光敏剂的能量传递效率达到96％，并能够非常有效的产生单线态氧。我们进一步通过体内和体外的肿瘤细胞的光动力学治疗试验说明了这种多功能复合纳米颗粒能够有效抑制肿瘤的生长，在深层癌症光动力学治疗方面具有很大的应用潜力。