六方相NaYF₄(7 μm)Yb³⁺/Er³⁺/Tm³⁺:60%/2%/0.1% 上转换材料
产品名称:六方相NaYF₄(7 μm)Yb³⁺/Er³⁺/Tm³⁺:60%/2%/0.1% 上转换材料
产品描述:
六方相NaYF₄(7 μm)Yb³⁺/Er³⁺/Tm³⁺:60%/2%/0.1% 上转换材料
一、产品概述
六方相NaYF₄(β-NaYF₄)作为上转换发光材料中具代表性的高效基质,在稀土光学领域具有广泛应用。本产品为三掺杂体系:Yb³⁺(60%)、Er³⁺(2%)与Tm³⁺(0.1%),粒径约7 μm,属于高结晶度微米级上转换发光材料。该配比通过引入高比例敏化剂Yb³⁺与双激活剂Er³⁺/Tm³⁺,实现多通道能量传递与多色发光输出,在980 nm近红外激发下可同时产生绿色、红色及蓝紫光发射,具有的综合色彩调控能力和光学响应性能。
二、结构与组成特点
该材料采用六方晶相结构(β-NaYF₄),其低声子能量环境有利于减少非辐射跃迁,提高上转换效率。Yb³⁺作为主要敏化剂(60%),提供强近红外吸收能力并向Er³⁺与Tm³⁺高效传递能量;Er³⁺(2%)主要负责绿色与红色发射;Tm³⁺(0.1%)作为辅助激活剂,引入蓝光及紫外发射通道。该三掺杂体系通过合理的浓度设计,实现不同发光中心之间的协同作用。7 μm微米级颗粒具备良好的光学稳定性和结构完整性,适合固态光学材料及器件应用。
三、发光机理与光学性能
在980 nm激发下,Yb³⁺离子首先吸收光子并跃迁至激发态,然后通过能量转移分别激发Er³⁺与Tm³⁺离子:
Er³⁺发射通道:
绿色发射(520–550 nm,对应^2H₁₁/₂、^4S₃/₂ → ^4I₁₅/₂)
红色发射(约650 nm,对应^4F₉/₂ → ^4I₁₅/₂)
Tm³⁺发射通道:
蓝色发射(约450–480 nm,对应^1G₄ → ^3H₆)
紫外发射(约360–370 nm,对应^1D₂ → ^3H₆)
由于Yb³⁺高掺杂提供充足能量输入,材料整体发光强度高;Er³⁺与Tm³⁺之间还存在一定能量竞争与协同效应,使发光颜色可调。低浓度Tm³⁺(0.1%)可有效避免浓度猝灭,同时引入蓝光成分,实现综合色彩输出,适用于多色成像及编码应用。
四、产品优势
本产品具备显著性能优势:首先,高达60%的Yb³⁺掺杂显著增强近红外吸收能力,提高整体发光效率;其次,Er³⁺与Tm³⁺双激活体系实现多波段发光输出,拓展应用范围;再次,六方相结构确保发光性能与热稳定性;此外,7 μm微米级颗粒在光学器件中具有良好的填充性与散射性能。材料在长时间激发下表现出的光漂白能力和稳定性,适合复杂环境应用。
五、应用领域
六方相NaYF₄(7 μm)Yb³⁺/Er³⁺/Tm³⁺:60%/2%/0.1%材料在多个前沿领域具有重要应用价值。在多模态生物成像中,可同时提供多颜色信号,实现更高信息维度的成像分析;在信息防伪与光学编码领域,可构建多色响应标签,提高安全性;在光电子器件中,可用于多波长发光材料或红外-可见光转换器件;此外,在温度传感与环境检测中,可利用不同发射峰强度比实现高度测量。
六、定制化与功能拓展
本产品支持多种定制服务,包括粒径调控、掺杂比例优化以及多种表面修饰(如COOH、NH₂、PEG等)。通过构建核壳结构(如NaYF₄:Yb,Er,Tm@NaYF₄),可进一步降低表面猝灭效应,提高发光效率。同时,可进行SiO₂包覆或与生物分子偶联,实现靶向成像及纳米药物递送等功能拓展。通过细调控掺杂比例,还可实现发光颜色与强度的准调节。
七、总结
六方相NaYF₄(7 μm)Yb³⁺/Er³⁺/Tm³⁺:60%/2%/0.1%上转换材料通过多离子协同作用,实现了高效能量吸收与多色发光输出的统一。其综合色彩调控能力与光学性能,使其在生物医学、光电子及信息安全等领域具有广阔应用前景。作为一种高性能多功能上转换材料,该产品为科研与应用提供了可靠而灵活的材料平台。
西安齐岳生物科技有限公司专业提供高品质上转换纳米材料,涵盖油溶性与水溶性核壳型上转换纳米颗粒(UCNPs),稀土掺杂体系包括Yb³⁺、Er³⁺、Tm³⁺、Nd³⁺等,可实现808 nm或980 nm近红外激发的蓝光、绿光、红光及NIR-II发射。公司提供多种表面修饰选择,如PEG、PEG-COOH、PEI、PAA及油酸修饰,以满足科研和应用中的水溶性、油溶性及功能化需求。产品粒径均一、结晶度高、光学性能稳定、发光亮度高,广泛适用于生物荧光成像、深层组织示踪、光学传感、光学编码、信息防伪以及光电器件等领域。齐岳生物致力于为科研与产业用户提供可靠、可定制化的上转换纳米材料解决方案,推动纳米光学及生物医学研究的发展。
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