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 是上转换纳米材料中的经典代表，因其稳定的六方晶体结构、高效的稀土离子掺杂能力及出色的多光子上转换发光性能，在光学器件、生物成像、光电子材料以及多功能纳米平台中得到了广泛应用。本产品为 β-NaYF₄ 纳米颗粒，粒径约 5 μm，稀土掺杂比例 Yb/Er/Tm = 20/2/1。

在 980 nm 近红外激发下，颗粒可实现高亮度蓝光为主、绿光和红光为辅的多色上转换发光。适中 Yb³⁺（20%）作为敏化离子高效吸收近红外光，Er³⁺（2%）和 Tm³⁺（1%）科学掺杂优化了发光强度和多色平衡，使颗粒发光稳定且亮度突出。5 μm 大颗粒设计进一步增强光散射效果，提升整体发光亮度，适用于科研、光学器件及多功能纳米材料。

材料组成与结构特性

晶体相

β-NaYF₄（六方晶系） 是上转换材料的理想基质，低对称性晶体场有利于稀土离子能级裂分，提高多光子上转换效率。

相比 α-NaYF₄（立方相），β-相具有更高的量子产率、更稳定的光学性能及长期可靠性。

稀土离子掺杂

Yb³⁺（20%）：主要敏化离子，吸收 980 nm 光子并将能量高效传递至 Er³⁺ 和 Tm³⁺ 发光离子。适中浓度确保能量传递效率与颗粒稳定性。

Er³⁺（2%）：发光离子，负责绿光（525–545 nm）及红光（650–670 nm）发射，适中掺杂增强整体多色发光强度。

Tm³⁺（1%）：发光离子，主要负责蓝光（450–480 nm）发射。较低浓度设计确保蓝光亮度突出，同时降低能量竞争，提高整体发光效率。

粒径与形貌

颗粒尺寸约 5 μm，形貌规整，表面光滑，颗粒均匀性高。

大颗粒设计增强光散射效果，提高整体发光亮度，适合光学器件及固态复合材料应用。

结构优势

大尺寸晶粒减少晶界缺陷，降低表面猝灭效应，提高量子产率。

β-NaYF₄ 六方晶体结构保证稀土离子掺杂稳定性及高上转换效率。

上转换发光机制

在 980 nm 激发下，β-NaYF₄:Yb/Er/Tm 纳米颗粒的发光机制如下：

敏化吸收

Yb³⁺ 吸收 980 nm 光子跃迁至激发态 ²F₅/₂。

能量传递至发光离子

Yb³⁺ 将吸收的能量非辐射传递至 Er³⁺ 和 Tm³⁺ 发光离子。

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

Tm³⁺ 经能量累积跃迁至 ¹D₂ 态，发射蓝光。

多色发光协同

适中 Yb³⁺（20%）提供充足能量，Tm³⁺（1%）增强蓝光亮度，Er³⁺（2%）提供辅助绿光与红光。

大颗粒设计与 β-相晶体结构降低表面猝灭效应，提高发光稳定性和亮度。

特点：

蓝光为主，绿光和红光为辅，实现多色稳定上转换。

Tm³⁺ 适中掺杂（1%）增强蓝光亮度并减少能量竞争。

Er³⁺（2%）适度掺杂提高多色发光亮度，同时保持稳定性。

制备方法

高温有机相合成法

采用热注射或高温溶剂热法制备 β-NaYF₄ 纳米颗粒，确控制稀土离子掺杂比例。

调节反应温度、时间及表面配体浓度，实现均一 5 μm 大颗粒。

稀土掺杂优化

Yb³⁺（20%）确保高效能量传递。

Er³⁺（2%）与 Tm³⁺（1%）优化设计，实现蓝光为主、多色协同发光，同时降低浓度猝灭效应。

表面修饰（可选）

可进行氨基、羧基或 PEG 修饰，提高水溶性、生物相容性及功能化能力。

表面改性后可用于药物载体、荧光标记及多功能成像平台。

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：约 5 μm，颗粒均匀性高

分散性：可在水相或有机溶剂中分散，表面改性可增强水相稳定性

稳定性：晶体结构稳定，耐光、耐热，长期储存可靠

应用领域

光学器件

高亮度蓝光上转换适用于 LED、光学传感器、显示器件及光电子器件。

科研实验与荧光标记

蓝光主导发光，多色协同，可用于多通道荧光检测及科研实验标记。

光电子材料

可用于光学存储、光通信及光学传感器。

多功能纳米平台

表面改性后可偶联药物、*体或荧光探针，构建多功能诊疗及成像平台。

产品优势

蓝光主导多色发光：Tm³⁺（1%）增强蓝光强度，绿光与红光为辅助，实现稳定发光。

科学稀土掺杂：Yb³⁺（20%）提供能量，Er³⁺（2%）与 Tm³⁺（1%）实现蓝光为主、多色协同。

稳定晶体结构：β-NaYF₄ 六方晶系保证发光效率和长期可靠性。

大颗粒设计：5 μm 粒径增强光散射和亮度。

可功能化：表面改性提高水溶性和生物兼容性。

耐光耐热：长期储存和实验使用稳定可靠。

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，以保护晶体结构和发光性能。

可在水相或有机溶剂中分散，必要时进行表面改性以增强分散性和功能化能力。

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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