油溶性 NaYF₄:Yb,Er@NaYF₄ 核壳型上转换纳米颗粒

产品名称：油溶性 NaYF₄:Yb,Er@NaYF₄ 核壳型上转换纳米颗粒

产品描述：

油溶性 NaYF₄:Yb,Er@NaYF₄ 核壳型上转换纳米颗粒

概述

上转换纳米颗粒（UCNPs, Upconversion Nanoparticles）是一类能够将低能近红外光高效转换为高能可见光或紫外光的纳米材料。凭借其独特的光学特性、低背景干扰和高光稳定性，上转换纳米颗粒在生物成像、光电子器件、光学传感、功能性复合材料及光催化等领域获得了广泛应用。

本产品 油溶性 NaYF₄:Yb,Er@NaYF₄ 采用核壳结构设计，核心为 Yb³⁺/Er³⁺ 掺杂的 NaYF₄，壳层为纯 NaYF₄，并通过油溶性表面修饰实现高效分散。该设计不仅保证了纳米颗粒在有机溶剂中的稳定性，还优化了上转换发光性能，实现 980 nm 激发下高亮度绿光（520–540 nm）和红光（650 nm）发射。油溶性表面修饰使其能够在有机光学材料、复合材料加工及功能化研究中直接使用，提升了科研和应用价值。

材料组成与结构特性

核壳结构设计

核心（Core）：NaYF₄:Yb,Er

Yb³⁺（敏化离子）：吸收 980 nm 光子，将能量高效传递给 Er³⁺，启动多光子累积发光。

Er³⁺（发光离子）：通过多光子跃迁发射绿光（²H₁₁/₂ → ⁴I₁₅/₂，⁴S₃/₂ → ⁴I₁₅/₂）及红光（⁴F₉/₂ → ⁴I₁₅/₂）。

壳层（Shell）：NaYF₄

纯 NaYF₄ 壳层覆盖核心，隔离表面缺陷，降低猝灭效应，提高上转换发光效率。

核壳厚度可调控，优化能量传递路径并增强光学稳定性。

油溶性表面修饰

表面采用油酸或油胺修饰，使纳米颗粒在、辛醇等有机溶剂中稳定分散。

油溶性修饰不仅保证分散性，还为材料复合和光学器件加工提供了化学兼容性。

粒径与分散性

核壳颗粒粒径均一，核心粒径可控制在 20–50 nm，颗粒呈球形或近球形。

高浓度油溶性分散体系（2–5 mg/mL）稳定性强，无明显团聚现象。

上转换发光机制

能量吸收与传递

核壳壳层 NaYF₄:Yb³⁺ 吸收 980 nm 光子，跃迁至 ²F₅/₂ 态。

能量通过非辐射方式传递至核心 Er³⁺，实现多光子累积。

多光子上转换发光

Er³⁺ 在多光子累积下跃迁至高激发态（²H₁₁/₂、⁴S₃/₂ 或 ⁴F₉/₂），随后返回基态 ⁴I₁₅/₂，释放绿光（520–540 nm）和红光（650 nm）。

核壳结构降低表面猝灭，提高发光效率和亮度，实现高效光输出。

发光特性

发光亮度高，光学稳定性，可长时间使用而不衰减。

发光波段和强度可通过调节 Yb³⁺/Er³⁺ 掺杂比例、核心尺寸及壳层厚度优化。

制备方法

核心制备

采用高温有机相法合成 β-NaYF₄:Yb,Er 核，控制温度、反应时间及稀土掺杂比例，实现粒径均一、发光性能的纳米颗粒。

壳层生长

核心表面生长纯 NaYF₄ 壳层，通过缓慢注入法保证壳层均匀厚度，降低表面缺陷的猝灭效应。

油溶性表面修饰

核壳颗粒表面油酸或油胺修饰，实现有机溶剂中的高稳定分散。

油溶性修饰便于有机材料复合和功能化处理，如光学薄膜、聚合物复合材料及光电子器件应用。

物理化学性能

激发光：980 nm 近红外光

发射光：绿光 520–540 nm，红光 650 nm

颗粒尺寸：核心 20–50 nm，核壳颗粒均一

分散性：油溶性体系，高浓度分散稳定

光学稳定性：耐光、耐热，长期储存发光性能稳定

应用领域

光电子与光学器件

蓝光/绿光和红光发射可用于光学编码、光学传感器和显示器件。

油溶性分散性使其适合光学薄膜和复合材料加工。

科研实验与光学研究

核壳 UCNPs 是多光子跃迁机制、能量转移研究及新型光学材料的重要实验材料。

功能性复合材料

油溶性颗粒可与有机材料、聚合物复合，构建光学复合材料或光学器件。

表面可进一步改性，实现多功能纳米平台，如光学成像与传感一体化。

产品优势

高亮度绿光/红光上转换发光：核壳结构优化能量传递，提高发光效率。

油溶性分散性优良：适用于有机溶剂体系加工，便于材料复合与器件制作。

粒径均一、稳定性高：便于科研实验和光学器件制备。

可功能化表面：可水溶化、PEG 修饰或连接靶向分子，实现多功能应用。

光学稳定性强：耐光、耐热，长期储存发光性能保持稳定。

储存与使用

储存于避光、低温干燥环境，防止颗粒聚集和光学性能下降。

避免强酸、强碱和高温环境，以保护晶体结构和发光性能。

可直接在有机溶剂中使用，也可通过表面改性实现水溶化或功能化应用。

总结

油溶性 NaYF₄:Yb,Er@NaYF₄ 核壳型上转换纳米颗粒，通过核心 Yb³⁺/Er³⁺ 掺杂实现高效绿光与红光上转换发光，壳层 NaYF₄ 提高发光效率并保护结构稳定性。油溶性表面修饰保证在有机溶剂中的均一分散，方便复合材料加工和光学器件应用。其粒径均一、发光亮度高、稳定性强，并可进一步表面功能化，使其成为科研实验、光电子器件及功能性复合材料的理想上转换纳米材料。

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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