油溶性 NaYYbTmF₄:Y³⁺ 30%、Yb³⁺ 20%、Tm³⁺ 50% 纳米颗粒
产品名称:油溶性 NaYYbTmF₄:Y³⁺ 30%、Yb³⁺ 20%、Tm³⁺ 50% 纳米颗粒
产品描述:
油溶性 NaYYbTmF₄:Y³⁺ 30%、Yb³⁺ 20%、Tm³⁺ 50% 纳米颗粒
概述
NaYYbTmF₄ 系列纳米颗粒是一类高效的上转换纳米材料(Upconversion Nanoparticles, UCNPs),能够将低能量的近红外光(NIR)激发转化为高能量的可见光或紫外光。该类材料采用稀土离子掺杂技术,通过确调控 Y³⁺、Yb³⁺ 和 Tm³⁺ 的比例,实现高亮度、多光子上转换发光。
本产品为 油溶性 UCNPs,浓度 2 mg/ml,颗粒分散在有机相溶剂中,便于在疏水环境下加工、表面修饰及复合应用。油溶性特点使其可直接用于有机相功能化、聚合物复合材料制备以及光学器件组装,同时也可通过后续改性转化为水溶性,用于生物成像及生物传感。
材料组成与结构特性
核心组成
Y³⁺(30%):作为基质离子,构成 NaYYbTmF₄ 晶格骨架,稳定稀土掺杂环境,维持晶体结构完整。
Yb³⁺(20%):作为敏化离子,吸收 980 nm 近红外光,将能量高效传递给发光离子 Tm³⁺,实现上转换能量累积。
Tm³⁺(50%):作为主要发光离子,通过多光子跃迁实现蓝光(约450–480 nm)、紫光(约360–370 nm)及可见光发射。高比例 Tm³⁺ 掺杂使上转换发光亮度增强,同时拓宽发射谱段,适合多通道光学应用。
晶体结构
核心材料通常为六方相 β-NaYYbTmF₄ 晶格,低声子能量(≈350 cm⁻¹)有助于抑制非辐射跃迁,提高上转换效率。
高掺杂比例的 Tm³⁺ 离子可实现多光子跃迁的累积,但需合理控制 Yb³⁺ 的敏化比例,优化能量转移效率。
粒径与形貌
纳米颗粒粒径约 20–50 nm,呈球形或六棱柱形,颗粒分布均一。
油溶性配体(如油酸)包覆表面,使纳米颗粒在有机溶剂中高度稳定,不易聚集。
上转换发光机制
NaYYbTmF₄:Y³⁺/Yb³⁺/Tm³⁺ 纳米颗粒在 980 nm 激发下,通过多光子吸收和能量转移机制发光:
能量吸收
Yb³⁺ 离子吸收 980 nm 激光光子跃迁至 ²F₅/₂ 高能态。
能量转移
能量由 Yb³⁺ 离子传递给邻近 Tm³⁺ 离子,逐步激发至高激发态(¹D₂、¹G₄ 等)。
高比例 Tm³⁺ 离子提高多光子跃迁效率,使蓝光、紫光发射强度显著增强。
发光跃迁
Tm³⁺ 从高激发态跃迁至基态 ³H₆ 或低能态,发射蓝光(450–480 nm)、紫光(360–370 nm)及可见光。
上转换发光亮度高,窄峰发射特性适合多通道检测和光学信号处理。
特点:
NIR 激发光穿透深,光毒性低,适合材料及生物应用。
高比例 Tm³⁺ 提供多通道发光能力,可实现蓝光、紫光及近紫外光多波段输出。
核心晶体结构优化,减少表面猝灭,信号稳定。
制备方法
有机相热注射法
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,形成晶体结构均一的 NaYYbTmF₄ 核心颗粒。
调节温度、反应时间和掺杂比例可确控制粒径和晶体质量。
油溶性分散
表面油酸修饰保证颗粒在油性溶剂中均匀分散,稳定性高。
可直接在有机相进行功能化或复合材料制备,无需进一步处理。
可进一步功能化
通过疏水-亲水转化,可将油溶性 UCNPs 转化为水溶性,以满足生物成像或水相应用需求。
表面可修饰 PEG、*体、靶向肽或荧光染料,实现多功能纳米平台。
物理化学性能
浓度:2 mg/ml,便于直接使用或稀释。
分散性:油溶性优良,颗粒稳定、不易沉降。
粒径均一:20–50 nm,适合复合材料或涂层应用。
上转换性能:980 nm 激发下蓝光和紫光发射强烈,适合光学传感及荧光标记。
化学稳定性:耐光漂白,耐高温,适合长期使用。
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、紫光发射适合多通道荧光检测和化学传感。
高稳定性和窄发射峰便于时间分辨荧光检测,提高检测灵敏度。
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,形成光学活性纳米涂层或功能薄膜。
可应用于光敏聚合物、纳米器件组装及材料科学研究。
科研与工业应用
上转换特性可用于光催化、光学传感、能源转换及功能材料。
多光子激发能力提供多波段信号输出,适合高度研究。
产品优势
高效上转换发光:高 Tm³⁺ 掺杂比例和晶体优化确保亮度强。
油溶性稳定:适合有机相加工和材料复合。
粒径可控:均一粒径便于材料加工与均匀涂布。
多功能改性潜力:可转化为水溶性或表面功能化,实现生物成像或多功能平台。
化学与光学稳定性强:耐光漂白,长期实验或工业应用可靠。
储存与使用
建议储存于干燥、避光、低温环境。
使用时可直接加入油性溶剂体系,如辛醇、或其他非性溶剂。
避免强酸、强碱及高温,保护纳米颗粒结构和上转换性能。
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。
仅限科研使用!
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