NaYF₄:20%Yb,1%Er@NaYF₄:5%Nd,0.5%Ce,0.5%Tm@NaYF₄ 核壳型上转换纳米颗粒

产品名称：NaYF₄:20%Yb,1%Er@NaYF₄:5%Nd,0.5%Ce,0.5%Tm@NaYF₄ 核壳型上转换纳米颗粒

产品描述：

NaYF₄:20%Yb,1%Er@NaYF₄:5%Nd,0.5%Ce,0.5%Tm@NaYF₄ 核壳型上转换纳米颗粒

概述

上转换纳米颗粒（UCNPs, Upconversion Nanoparticles）凭借其能将低能近红外光高效转换为可见光的能力，在生物成像、光电子器件、光学传感和多功能纳米平台中受到广泛关注。本产品 NaYF₄:20%Yb,1%Er@NaYF₄:5%Nd,0.5%Ce,0.5%Tm@NaYF₄，采用三层核壳设计，结合多种稀土离子掺杂，实现高效上转换发光、低能量猝灭、宽光谱调控及的分散性。

颗粒核心为 NaYF₄:20%Yb,1%Er，Yb³⁺敏化 Er³⁺发光，实现强绿光和红光发射；中间层为 NaYF₄:5%Nd,0.5%Ce,0.5%Tm，Nd³⁺吸收 808 nm 激发，向 Er³⁺和Tm³⁺传递能量，Ce³⁺与Tm³⁺辅助调控多光子跃迁；外壳为纯 NaYF₄ 层，有效屏蔽表面缺陷和猝灭效应，保证整体发光强度和稳定性。

材料组成与结构特性

三层核壳结构

核心（Core）：NaYF₄:20%Yb,1%Er

Yb³⁺作为敏化离子，吸收 980 nm 光子并高效传递能量至 Er³⁺，实现绿光（525–545 nm）和红光（650–670 nm）发射。

Er³⁺作为发光离子，提供主导发射峰。

中间壳层（Inner Shell）：NaYF₄:5%Nd,0.5%Ce,0.5%Tm

Nd³⁺吸收 808 nm 光子，将能量传递至核心 Er³⁺，同时参与蓝光辅助发射。

Tm³⁺协助调控能量跃迁，改善发光效率与多光子过程。

Ce³⁺作为能量调控离子，抑制非辐射跃迁，提高上转换效率。

外层壳（Outer Shell）：NaYF₄

屏蔽表面缺陷和溶剂环境对核心的猝灭效应，提高发光强度和长期稳定性。

粒径与形貌

颗粒形貌规整，整体均匀，核心粒径约 20–50 nm，三层核壳厚度可根据需求调节。

外壳光滑，颗粒分散性好，适合有机或水相体系应用。

稀土离子掺杂策略

Yb³⁺（20%）高效吸收 980 nm 激光，敏化 Er³⁺发光。

Er³⁺（1%）主导可见光发射，确保绿光和红光亮度稳定。

Nd³⁺（5%）吸收 808 nm 光子，扩展激发光谱，实现多波段激发。

Tm³⁺（0.5%）调控多光子跃迁，优化蓝光辅助发射及能量分布。

Ce³⁺（0.5%）调控非辐射能量跃迁，减少猝灭，提高整体量子效率。

上转换发光机制

多激发通道

980 nm 激发：核心 Yb³⁺吸收光子，将能量传递至 Er³⁺，激发其 ²H₁₁/₂、⁴S₃/₂ 态，产生绿光；进一步跃迁至 ⁴F₉/₂ 态发射红光。

808 nm 激发：中间壳 Nd³⁺吸收光子，通过能量转移至核心 Er³⁺和 Tm³⁺，实现增强红光及蓝光辅助发射。

多光子上转换

核壳结构优化能量传递路径，减少表面猝灭，提高多光子累积效率。

Tm³⁺和Ce³⁺辅助调控能量跃迁，减少非辐射跃迁和能量损失。

能量分布协同

核层 Er³⁺负责主要可见光输出。

中间层 Nd³⁺、Tm³⁺、Ce³⁺调控多光子过程，优化发光强度、波段平衡和量子效率。

外壳 NaYF₄保护整体结构，保证长期光学稳定性。

制备方法

核心制备

高温有机相法合成 NaYF₄:20%Yb,1%Er 纳米晶，控制粒径、形貌和稀土掺杂比例。

中间壳生长

在核心表面包覆 NaYF₄:5%Nd,0.5%Ce,0.5%Tm，采用慢速注入法控制壳层厚度和均匀性。

外壳生长

外层纯 NaYF₄ 壳，防止表面缺陷导致的发光猝灭，同时增强颗粒化学稳定性。

表面修饰（可选）

可进行油溶或水溶性表面配体修饰，实现不同溶剂分散或功能化应用。

物理化学性能

激发光：808 nm / 980 nm 双通道近红外光

发射光：红光 650–670 nm（主），绿光 525–545 nm，蓝光 450–480 nm（辅助）

颗粒尺寸：核心 20–50 nm，三层核壳厚度可调

分散性：可油溶或水溶分散，稳定性高

稳定性：耐光、耐热，长期储存可靠

应用领域

生物成像与标记

808 nm 及 980 nm 双激发，实现深层组织成像与高信噪比荧光标记。

光电子器件

多波段激发与多光子发光能力，适用于光通信、光学传感器和光学材料。

科研实验

上转换光谱研究、多光子过程研究及稀土能量转移机制研究。

多功能纳米平台

表面功能化后可结合药物、探针或催化剂，实现多功能诊疗、传感及复合材料研究。

产品优势

三层核壳设计：优化能量传递，降低猝灭，提高发光效率。

双激发通道：808 nm Nd³⁺及 980 nm Yb³⁺激发，扩展激发光谱。

多稀土协同掺杂：Er³⁺主导红光，Tm³⁺/Ce³⁺调控跃迁，优化亮度和量子效率。

可功能化：表面修饰适应油溶或水溶体系，便于科研与器件应用。

光学稳定性强：耐光、耐热、长期储存可靠。

储存与使用

储存于低温、避光、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。

可根据需求选择油溶或水溶表面改性，方便不同应用体系。

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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