β-NaYF₄（Yb/Er/Tm）5 μm 上转换纳米颗粒

产品名称：β-NaYF₄（Yb/Er/Tm）5 μm 上转换纳米颗粒

产品描述：

β-NaYF₄（Yb/Er/Tm）5 μm 上转换纳米颗粒

概述

β-NaYF₄ 是一种性能的上转换纳米材料，因其低晶体对称性和高晶体场强而被广泛应用于光学、生物成像及光电子领域。该产品为 β-相 NaYF₄ 纳米颗粒，粒径约 5 μm，稀土离子掺杂比例 Yb/Er/Tm = 10/2/1，在近红外光激发下可实现多色上转换发光。

Yb³⁺、Er³⁺ 与 Tm³⁺ 离子协同作用，使得纳米颗粒在 980 nm 激发下能够发射蓝光、绿光和红光，形成多波段发光特性。β-NaYF₄ 的稳定晶体结构保证了上转换发光高效、信号强且稳定。

材料组成与结构特性

晶体相

β-NaYF₄（六方晶系）为稳定的上转换发光基质材料，晶体场强大，低对称性，有利于稀土离子能级裂分，从而增强发光强度。

相较 α-NaYF₄（立方相），β-NaYF₄ 提供更高的发光效率和更稳定的光学性能。

稀土离子掺杂

Yb³⁺（10%）：主要敏化离子，吸收 980 nm 光子并将能量传递给 Er³⁺ 和 Tm³⁺。

Er³⁺（2%）：发光离子，负责绿光（约 525–545 nm）和红光（约 650–670 nm）发射。

Tm³⁺（1%）：发光离子，负责蓝光（约 450–480 nm）发射。

三种离子比例设计使能量转移路径优化，形成多色上转换发光，同时降低浓度猝灭效应。

粒径与形貌

颗粒尺寸约 5 μm，适合光学器件和固态材料应用。

颗粒表面平滑、形态规整，均匀性高。

大尺寸颗粒有助于增强散射与发光亮度，同时方便在复合材料中加工。

上转换发光机制

β-NaYF₄:Yb/Er/Tm 纳米颗粒在 980 nm 激发下发射多色光，其能量转换机制主要包括：

敏化吸收

Yb³⁺ 吸收 980 nm 光子，跃迁至 ²F₅/₂ 激发态。

能量传递至 Er³⁺ 和 Tm³⁺

Yb³⁺ 将吸收的能量传递给 Er³⁺ 和 Tm³⁺ 发光离子。

Er³⁺ 通过多光子累积跃迁至 ²H₁₁/₂、⁴S₃/₂ 态，发射绿光；进一步跃迁至 ⁴F₉/₂ 态，发射红光。

Tm³⁺ 经 Yb³⁺ 能量转移，累积跃迁至 ¹D₂ 态，发射蓝光。

多色发光协同

Er³⁺、Tm³⁺ 和 Yb³⁺ 协同作用，实现蓝光、绿光和红光的同时发射。

核心大颗粒结构降低表面猝灭，提高量子产率，使发光信号强且稳定。

制备方法

高温溶剂热法或固相反应法

β-NaYF₄:Yb/Er/Tm 纳米颗粒通常通过高温有机相合成，控制稀土离子掺杂比例、粒径及晶体质量。

大颗粒（5 μm）可通过延长生长时间、优化反应温度及表面配体控制晶粒聚合。

掺杂优化

Yb³⁺ 为敏化离子，浓度较高（10%）确保足够的近红外光吸收。

Er³⁺ 和 Tm³⁺ 浓度较低，避免浓度猝灭，提高发光效率。

表面处理（可选）

可根据需求对颗粒表面进行氨基或 PEG 改性，提高水相分散性或生物相容性。

表面改性提供功能化位点，可用于偶联荧光染料、药物或靶向分子。

物理化学性能

激发光：980 nm 近红外光

发射光：蓝光 450–480 nm、绿光 525–545 nm、红光 650–670 nm

颗粒尺寸：5 μm，核壳或整体均匀性高

分散性：可根据需要在水相或有机溶剂中分散，表面改性可进一步提高分散性

稳定性：晶体稳定，耐光、耐热，长期储存性能可靠

应用领域

光学器件

大颗粒、高亮度发光适用于 LED、激光器、显示器及光学传感器。

荧光标记与生物成像

可用于固体支撑或薄膜标记，结合表面改性，实现活体或体外荧光成像。

光电子材料

多色上转换发光适用于光学传感器、光存储和光电显示器件。

多功能纳米平台

可通过表面改性载药、偶联靶向分子，构建多功能诊疗或成像平台。

产品优势

高亮度多色发光：蓝光、绿光、红光同时发射，适合多通道光学应用。

稳定晶体结构：β-NaYF₄ 六方晶系保证发光效率和长期稳定性。

大颗粒设计：5 μm 粒径增强散射与发光亮度，适合固态器件应用。

可功能化：表面改性提供水溶性和偶联能力，适用于生物成像与多功能载体。

耐光耐热：长期储存和实验使用可靠，光学性能稳定。

储存与使用

储存于干燥、避光、低温环境。

避免强酸、强碱及高温，以保护晶体结构及上转换性能。

可根据应用需要分散于水相或有机溶剂中，必要时进行表面改性以提高分散性和功能化能力。

总结

β-NaYF₄（Yb/Er/Tm）5 μm 纳米颗粒凭借稳定的六方晶体结构、优化的稀土离子掺杂比例及大颗粒设计，实现高效多色上转换发光（蓝光、绿光、红光）。其可表面改性、功能化潜力以及多用途应用前景，使其在光学器件、荧光标记、生物成像及光电子材料领域具备广泛科研和应用价值。

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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