定制 β-NaYF4:3 mol%Nd, 1 mol%Yb@NaYF4 纳米粒

产品名称：定制 β-NaYF4:3 mol%Nd, 1 mol%Yb@NaYF4 纳米粒

产品描述：

定制 β-NaYF4:3 mol%Nd, 1 mol%Yb@NaYF4 纳米粒

一、产品整体概述：面向高吸收近红外二区应用的增强型核壳稀土纳米发光体系

定制 β-NaYF4:3 mol%Nd, 1 mol%Yb@NaYF4 纳米粒是一种基于六方相β-NaYF4晶体构建的中高掺杂近红外发光纳米材料，通过在核层引入3 mol% Nd³⁺与1 mol% Yb³⁺协同敏化体系，并外延生长惰性NaYF4壳层，实现对808 nm近红外光的高效吸收、能量传递与稳定近红外二区（NIR-II）发射输出。

该材料在“增强吸收能力”与“保持发光稳定性”之间进行了结构优化设计，相较低掺杂体系具有更强的光响应能力，同时通过外壳层有效抑制浓度猝灭与表面非辐射跃迁，是一种兼具高灵敏响应与结构稳定性的稀土纳米发光平台材料。

二、核层结构设计：β-NaYF4:3 mol%Nd, 1 mol%Yb构建高吸收强敏化近红外能量核心

核层是整个纳米结构的光学功能核心，承担近红外光吸收、能量捕获与初级辐射跃迁输出功能。本体系通过提高Nd³⁺与Yb³⁺掺杂比例，实现更强的光响应能力。

Nd³⁺（3 mol%）增强型808 nm近红外吸收中心构建

Nd³⁺作为关键近红外敏化离子，在808 nm波段具有强吸收能力。本体系中3 mol% Nd³⁺的设计带来以下优势：

显著提升808 nm光吸收截面

增强近红外激发响应强度

提高单位体积发光中心数量

增强弱光条件下信号输出能力

但同时，高浓度Nd³⁺也可能带来一定程度的交叉弛豫增强，因此需要合理结构设计进行抑制。

Yb³⁺（1 mol%）协同敏化与能量中继调控作用

1 mol% Yb³⁺在该体系中承担重要的能量调控功能：

作为Nd³⁺与发光中心之间的能量中继

优化能量迁移路径

提升激发能量利用效率

缓解Nd³⁺高浓度引发的局域猝灭

Yb³⁺的引入使能量传递路径更加顺畅，提高整体发光效率稳定性。

核层整体功能定位：高吸收增强型近红外能量转换核心单元

该核层结构可视为“高灵敏光能捕获中心”，在保证高吸收能力的同时，通过Yb³⁺调节实现更可控的能量输出，为外壳层提供稳定激发源。

三、惰性壳层设计：NaYF4外延包覆对高掺杂体系的猝灭抑制与效率提升作用

外壳层采用纯NaYF4惰性材料，不引入额外稀土离子，主要用于优化光学环境与结构稳定性。

有效抑制高掺杂体系的表面猝灭效应

在3% Nd体系中，表面猝灭影响更为明显，惰性壳层可：

隔离表面–OH振动能量

阻断配体振动耗散通道

减少表面缺陷诱导的非辐射跃迁

提升发光量子效率

提升纳米晶结构完整性与环境稳定性

外壳层形成完整晶体包覆结构，使纳米粒子在以下环境中更稳定：

生理环境（PBS、血清）

性溶剂体系

长时间光照条件

为后续表面功能化提供稳定界面平台

NaYF4外壳为进一步修饰提供理想界面：

羧基化

PEG化

*体偶联

靶向分子修饰

增强其生物应用扩展能力。

四、近红外发光特性：以1060 nm为核心的NIR-II高灵敏输出体系

该材料主要发射来源于Nd³⁺能级跃迁体系，典型发射包括：

880 nm（⁴F₃/₂ → ⁴I₉/₂）

1060 nm（⁴F₃/₂ → ⁴I₁₁/₂）

1330 nm（⁴F₃/₂ → ⁴I₁₃/₂）

其中1060 nm属于近红外二区（NIR-II）关键窗口，具有以下优势：

更低组织散射

更高成像穿透深度

更低背景噪声干扰

更高信噪比成像能力

五、能量传递机制解析：增强吸收与外壳保护协同作用的高效光转换路径

该体系能量传递过程可概括为：

Nd³⁺强吸收808 nm近红外光

能量在Nd³⁺之间发生局域迁移

Yb³⁺作为中继优化能量分布

能量向辐射跃迁态积累

外壳层抑制非辐射损失

输出稳定NIR-II近红外发射

该机制强调“增强吸收 + 外壳抑制损失”的双重优化策略。

六、制备工艺特点：高浓度可控掺杂与外延壳层密结构构建技术

高温热分解法制备高结晶β-NaYF4核晶

通过控制反应温度与前驱体比例，获得高结晶度纳米晶核。

Nd/Yb高浓度协同掺杂确控制

实现：

Nd³⁺均匀分布（3 mol%）

Yb³⁺稳定嵌入（1 mol%）

避免相分离与团聚

外延生长NaYF4惰性壳层

通过晶格匹配外延技术形成均匀外壳，提高整体稳定性与发光效率。

七、应用领域拓展：高灵敏近红外二区纳米光学与生物成像平台

近红外二区生物成像与深层组织检测

适用于：

小动物活体成像

血管系统可视化

定位与边界检测

光热**与诊疗一体化系统

可用于：

808 nm激发光热转换

准**

诊疗协同纳米平台

光学传感与环境检测

用于：

温度传感

微环境监测

生物标志物检测

纳米光电子与红外器件

应用于：

红外光源

光波导系统

纳米发光器件

八、产品综合优势总结：增强吸收与结构保护协同优化体系

该材料核心优势包括：

高Nd³⁺掺杂增强808 nm吸收

Yb³⁺优化能量传递路径

外壳层显著降低猝灭效应

1060 nm NIR-II高穿透发射

高稳定性与环境适应性

可进行多种表面功能化修饰

九、储存与使用建议：保障结构稳定性与光学性能一致性

4℃避光保存

避免酸碱强腐蚀环境

使用前充分超声分散

避免反复冻融循环

建议惰性气氛长期储存

十、总结：增强型核壳稀土纳米材料在近红外二区成像中的重要应用价值

定制 β-NaYF4:3 mol%Nd, 1 mol%Yb@NaYF4 纳米粒通过提高Nd³⁺与Yb³⁺掺杂比例，实现了更强的近红外吸收能力，同时通过惰性外壳结构有效抑制高掺杂体系的猝灭效应。

该材料在近红外二区生物成像、光热**、光学传感及纳米光电子器件领域具有重要应用价值，是一种兼具高灵敏响应与高稳定输出性能的稀土纳米发光平台材料。

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！

相关产品：

水溶性上转换纳米粒子（980激发,蓝紫光）

油溶核壳下转换NaYF4:20%Yb,2%Er组分

水溶性氨基化介孔硅包载上转换（激发：980nm 发射：345nm）

水溶性NaYF4:Yb,Tm,Fe@NaYF4:Nd,Yb纳米粒子（5mg/ml 水分散）

上转换-PPIX-PEI-叶酸

联系我们：

邮箱：2519696869@qq.com

QQ: 2519696869

电话：18066853083

微信：18066853083

公司介绍：

西安齐岳生物科技有限公司是集化学科研和定制与一体的高科技化学公司。业务范围包括化学试剂和产品的研发、生产、销售等。涉及产品为通用试剂的分销、非通用试剂的定制与研发，涵盖生物科技、化学品、中间体和化工材料等领域。
主营产品：COF、MOF单体系列：三蝶烯衍生物、金刚烷衍生物、四苯甲烷衍生物、peg、上转换、石墨烯、光电材料、点击化学、凝集素、载玻片、蛋白质交联剂、脂质体、蛋白、多肽、氨基酸、糖化学等。