油溶性 NaYYbTmF₄:Y³⁺ 60%、Yb³⁺ 20%、Tm³⁺ 20% 纳米颗粒
产品名称:油溶性 NaYYbTmF₄:Y³⁺ 60%、Yb³⁺ 20%、Tm³⁺ 20% 纳米颗粒
产品描述:
油溶性 NaYYbTmF₄:Y³⁺ 60%、Yb³⁺ 20%、Tm³⁺ 20% 纳米颗粒
概述
NaYYbTmF₄ 纳米颗粒是一类高效的上转换纳米材料(Upconversion Nanoparticles, UCNPs),能够将近红外光(NIR)激发转化为可见光或紫外光。该系列纳米颗粒采用稀土掺杂设计,Y³⁺、Yb³⁺ 与 Tm³⁺ 的比例确调控,实现多光子上转换发光,具备高亮度、窄发射峰和良好的稳定性。
本产品为 油溶性 UCNPs,浓度 2 mg/ml,以有机溶剂体系分散,便于在疏水环境下加工、表面修饰及进一步功能化。由于油溶性特性,可用于有机相反应、表面修饰、疏水聚合物复合及材料组装,拓展在光电子器件、荧光传感及纳米复合材料中的应用潜力。
材料组成与结构特性
核心组成
Y³⁺(60%):作为基质离子,构成 NaYYbTmF₄ 晶格,稳定稀土掺杂环境。
Yb³⁺(20%):作为敏化离子,吸收 980 nm 近红外光,并将能量高效传递给发光离子 Tm³⁺。
Tm³⁺(20%):作为发光离子,参与多光子跃迁,实现蓝光、紫外光及可见光的上转换发射。
晶体结构
NaYYbTmF₄ 通常采用六方相 β-NaYF₄ 晶格,低声子能量(≈350 cm⁻¹)有助于减少非辐射跃迁,提高上转换效率。
高掺杂比例(Yb³⁺ 20%、Tm³⁺ 20%)确保高激发能量累积,同时维持晶格稳定性。
粒径与形貌
纳米颗粒粒径一般控制在 20–50 nm,球形或六棱柱形均可。
粒径分布均匀,有利于有机相体系分散和复合材料制备。
表面保持疏水油酸配体,有利于油相分散稳定性。
上转换发光机制
NaYYbTmF₄ 纳米颗粒在 980 nm 激发下的上转换发光基于多光子吸收与能量转移过程:
能量吸收
Yb³⁺ 离子吸收近红外光(980 nm),跃迁到高激发态 ²F₅/₂。
能量转移
吸收能量的 Yb³⁺ 将能量逐步传递给 Tm³⁺ 离子,使其跃迁到高能激发态(¹D₂、¹G₄ 等)。
发光跃迁
Tm³⁺ 从高激发态跃迁至低能态或基态,发射蓝光(约450–480 nm)、紫光(约360–370 nm)或近紫外光。
由于高掺杂比例,能量累积效率高,多光子跃迁活跃,使上转换发光亮度增强。
特点:
激发光为 NIR 区域(980 nm),组织或材料穿透深、光毒性低。
蓝光和紫光发射窄峰,适合多通道检测和光学器件应用。
高掺杂比和晶体结构优化减少能量猝灭,信号稳定。
制备方法
有机相高温热注射法
在油酸、辛醇等有机溶剂体系中,将稀土前驱体高温注射反应,生成结晶均一的 NaYYbTmF₄ 核心纳米颗粒。
通过调节温度、反应时间及掺杂比例控制粒径、晶体质量及荧光性能。
油溶性分散
纳米颗粒表面保持油酸配体,呈油溶性,直接在非性溶剂(如辛烷、辛醇、)中稳定分散。
分散稳定性高,可进行有机相功能化修饰或复合材料制备。
可进一步修饰
通过疏水-亲水转化可将油溶性 UCNPs 改性为水溶性,以满足生物成像或水相体系需求。
可进行表面功能化,例如 PEG 修饰、*体/肽偶联或染料负载,实现多功能纳米平台。
物理化学性能
浓度:2 mg/ml,适合直接使用或进一步稀释。
分散性:油溶性优良,长时间稳定,不易沉降。
粒径均一:20–50 nm,适合材料复合与均匀涂层应用。
上转换性能:980 nm 激发下蓝光、紫光发射强烈,适合光学传感及荧光标记。
化学稳定性:耐高温、耐光漂白,适合长期实验和工业应用。
应用领域
光电子器件
高亮度蓝光和紫光发射,可应用于 LED 光源、光纤通信、显示器件及光学传感器。
多光子激发特性可实现高分辨率光学信号控制。
荧光标记与传感
蓝光和紫光可用于多通道检测、荧光探针和化学传感。
高稳定性和窄发射峰便于时间分辨荧光检测,提高灵敏度。
纳米复合材料
油溶性特性适合与疏水高分子或复合材料结合,形成光学活性材料或纳米涂层。
可应用于功能薄膜、光敏聚合物或纳米器件组装。
科研与工业应用
用于光催化、光学传感、材料科学及能源转换研究。
作为多光子激发纳米平台,可与其他功能材料协同使用。
产品优势
高效上转换发光:高掺杂比例和晶体结构优化确保蓝光和紫光强度高。
油溶性稳定性:适合有机相体系加工和功能化修饰。
粒径可控、分布均一:便于均匀分散和纳米复合材料应用。
多功能改性潜力:可进一步疏水-亲水转化,实现生物成像或多功能平台。
化学和光学稳定性强:耐光漂白,适合长期实验或工业应用。
储存与使用
储存在干燥、避光的密封瓶中,保持油溶性稳定。
使用时可直接加入有机溶剂体系,如辛醇、或其他非性溶剂。
避免强酸、强碱及过高温度,以保护纳米颗粒的晶体结构和上转换性能。
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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