油溶性核壳型上转换纳米颗粒 NaYF₄:Nd(0.5%)@NaYF₄

产品名称：油溶性核壳型上转换纳米颗粒 NaYF₄:Nd(0.5%)@NaYF₄

产品描述：

油溶性核壳型上转换纳米颗粒 NaYF₄:Nd(0.5%)@NaYF₄

概述

核壳型上转换纳米颗粒（Upconversion Nanoparticles，UCNPs）因其能够将近红外光高效转换为可见光而广泛应用于生物成像、光学传感、光电子器件及光催化等领域。我们推出的产品 NaYF₄:Nd(0.5%)@NaYF₄ 核壳型上转换纳米颗粒，浓度 5 mg/mL，为油溶性体系，兼具高光学效率、的光稳定性和可溶性，适合在有机体系中应用。

本产品采用 Nd³⁺（0.5%）作为敏化离子，吸收 808 nm 近红外光，并通过核壳结构优化能量传递路径，提高上转换发光效率，降低表面猝灭效应。其核心 NaYF₄:Nd 纳米晶提供强吸收通道，外壳 NaYF₄ 屏蔽表面缺陷，增强整体发光性能，使颗粒在油相分散稳定。

材料组成与结构特性

核壳结构设计

核心（Core）：NaYF₄:Nd³⁺（0.5%），Nd³⁺吸收 808 nm 光子并向外壳传递能量。

壳层（Shell）：纯 NaYF₄，包覆核心，减少表面缺陷和猝灭效应，提高光学性能。

核壳结构有效隔离表面猝灭，同时提供稳定的稀土离子环境，增强量子效率。

稀土掺杂特性

Nd³⁺（0.5%）：低浓度设计有效吸收 808 nm 光子，激发核心，并通过能量转移至壳层稀土离子或直接发光，实现高效率上转换。

Nd³⁺低掺杂减少浓度猝灭效应，同时确保高灵敏度和稳定发光。

粒径与形貌

颗粒尺寸均匀，约 20–50 nm（根据具体制备条件），具有球形或略椭球形态。

表面光滑，颗粒分散性良好，适合油相稳定分散。

油溶性特性

表面经有机配体修饰（如油酸或油胺），实现油相分散稳定。

高浓度（5 mg/mL）体系易于在有机溶剂中使用，适合光学器件或油相功能化研究。

上转换发光机制

NaYF₄:Nd@NaYF₄ 核壳型纳米颗粒的上转换发光机制主要包括以下步骤：

近红外吸收

Nd³⁺在核心中吸收 808 nm 光子跃迁至激发态 ⁴F₅/₂。

能量传递

核内 Nd³⁺ 将能量传递至周围的发光离子（如Yb³⁺/Er³⁺或其他掺杂体系），通过多光子累积实现可见光发射。

外壳 NaYF₄ 层有效隔离核心与环境接触，减少表面猝灭效应，提高发光强度和稳定性。

多光子上转换

经过能量累积，稀土发光离子跃迁至高激发态，随后辐射跃迁释放蓝光、绿光或红光。

核壳结构优化了能量传递路径，使上转换效率显著提高。

特点：

808 nm 近红外激发，避免 980 nm 激发水吸收问题，适合生物体系和有机光学体系。

核壳结构减少表面猝灭，发光更亮、稳定性更高。

油溶性分散，方便在有机体系及光学器件中使用。

制备方法

高温有机相合成法

利用热注射技术，在油酸/辛醇溶剂体系中形成核心 NaYF₄:Nd³⁺ 纳米晶。

通过控制反应温度和时间，实现均一纳米颗粒。

外壳生长

在核心纳米晶表面生长纯 NaYF₄ 壳层，通过慢速注入法形成均匀厚度的外壳。

壳层厚度可根据需要调节，一般为 2–5 nm，以有效屏蔽核心表面缺陷。

表面修饰

采用油酸或油胺配体进行表面修饰，实现油溶性和高分散性。

修饰同时提供表面功能化位点，可进一步连接功能分子或光学探针。

物理化学性能

激发光：808 nm 近红外光

发射光：可视具体稀土组合调节，典型为蓝光、绿光或红光

颗粒尺寸：核心粒径 20–50 nm，壳层厚度 2–5 nm

分散性：油溶性体系，浓度 5 mg/mL 稳定分散

稳定性：核壳结构和有机配体确保长期储存稳定，耐光、耐热

应用领域

光学器件

适用于油相光学材料、近红外光激发光学传感器及光学器件。

科研实验

可用于上转换光谱研究、近红外激发多光子过程研究及纳米光学实验。

功能材料

核壳结构可作为多功能纳米平台，进一步修饰功能分子用于催化或传感。

生物光学应用（间接使用）

虽为油溶性体系，但可通过相转移或表面改性转化为水溶性，用于近红外激发成像或标记研究。

产品优势

核壳结构：提高上转换效率，降低表面猝灭效应。

低掺杂 Nd³⁺（0.5%）：实现高灵敏度近红外激发，减少浓度猝灭。

油溶性高分散性：5 mg/mL 高浓度油溶体系，适合有机光学材料。

稳定性强：耐光耐热，长期储存不失效。

功能化潜力大：表面油酸/油胺修饰提供进一步功能化空间。

储存与使用

储存于避光、低温干燥环境。

避免强酸、强碱及高温条件，以保护晶体结构和发光性能。

可直接在油相体系使用，必要时通过表面改性转为水溶性。

总结

NaYF₄:Nd(0.5%)@NaYF₄ 核壳型上转换纳米颗粒，采用低掺杂 Nd³⁺ 作为敏化离子，结合核壳结构和油溶性表面修饰，实现 808 nm 近红外激发下高效、稳定、多色上转换发光。其的光学性能、稳定性和高分散性，使其在光学器件、科研实验及功能材料中具备广阔应用前景。

PVP修饰的NaYF4:Yb,Er@NaYF4:Nd

油溶性上转换NaYb99.2%Tm0.8%F4纳米粒子 环己烷分散，浓度为2mg/ml

油溶性上转换NaYb95%Tm5%F4纳米粒子 环己烷分散，浓度为2mg/ml

PEI修饰上转换纳米颗粒（980激发，绿光2mg/ml）

油溶性上转换纳米颗粒 （1550激发，绿光）（5mg/ml）

PVP修饰的NaYF4:Yb,Er@NaYF4:Nd

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