定制 β-NaYF4:10 mol% Nd, 0.5 mol% Yb @ NaYF4:5 mol% Nd @ NaYF4 三层核壳上转换纳米颗粒

文章来源 : 齐岳生物

作者:小编zyl

发布时间 : 2026-05-20 14:13:33

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产品名称:定制 β-NaYF4:10 mol% Nd, 0.5 mol% Yb @ NaYF4:5 mol% Nd @ NaYF4 三层核壳上转换纳米颗粒

产品描述:

定制 β-NaYF4:10 mol% Nd, 0.5 mol% Yb @ NaYF4:5 mol% Nd @ NaYF4 三层核壳上转换纳米颗粒

Customized β-NaYF4:Nd/Yb@NaYF4:Nd@NaYF4 Core–Shell–Shell Nanoparticles

产品概述

本产品为定制化三层核壳结构稀土掺杂氟化物纳米材料,基于高质量β相NaYF4晶体体系构建,通过Nd³⁺与Yb³⁺协同敏化设计,实现高效近红外激发与能量传递过程。材料结构为β-NaYF4:10 mol% Nd, 0.5 mol% Yb @ NaYF4:5 mol% Nd @ NaYF4,属于典型“敏化增强 + 能量中继 + 惰性保护”三明治结构体系。

该材料主要面向近红外上转换发光研究、能量传递机制分析、深层光学成像及多层核壳结构优化等科研方向,具有的结构可控性、光学稳定性及能量传递效率。

材料结构设计与功能分区

本产品采用三层核壳密结构设计,各层功能明确分工:

内核 β-NaYF4:10% Nd, 0.5% Yb(核心吸收与初级能量转换层)

Nd³⁺作为主要近红外敏化离子,可高效吸收808 nm或1064 nm近红外光;Yb³⁺作为辅助能量中继离子,提高能量迁移效率并增强发光过程稳定性。

中间层 NaYF4:5% Nd(能量传递与放大层)

该层进一步增强Nd³⁺吸收截面与能量传递路径,实现能量在颗粒内部的梯度式传输,同时减少能量损失。

外层 NaYF4(惰性保护层)

外层为纯NaYF4结构,可有效隔离表面缺陷与环境猝灭因素,显著提高整体发光效率与光稳定性。

这种多层结构设计能够实现“吸收增强—中继传递—表面保护”的协同优化机制,是高端上转换纳米材料的重要结构策略。

稀土离子协同机制

本体系中Nd³⁺与Yb³⁺共同构建高效近红外敏化网络:

Nd³⁺具有较大的近红外吸收截面,可在808 nm或1064 nm光激发下直接吸收光子能量;随后能量传递至Yb³⁺,再通过Yb³⁺的桥接作用进一步传递至发光中心(如Tm³⁺或Er³⁺体系扩展应用)。

0.5 mol% Yb³⁺的引入主要用于优化能量迁移路径,减少Nd³⁺之间的交叉弛豫损失,提高整体发光效率与稳定性。

10 mol% Nd³⁺高掺杂设计则显著增强近红外吸收能力,使材料在低功率激发条件下仍可实现有效光响应。

β-NaYF4晶相优势

本产品采用β相NaYF4晶体结构,相较于α相NaYF4,具有更稳定的六方晶格结构与更低的声子能量特性。

β-NaYF4可显著减少稀土离子的非辐射弛豫过程,提高能量利用效率,从而增强上转换发光性能。此外,其晶体结构更有利于稀土离子均匀分布,减少晶格缺陷,提高发光一致性。

因此,β相NaYF4被广泛认为是目前性能优的上转换纳米材料基质之一。

核壳结构的性能优势

本产品采用三层核壳结构设计,在性能提升方面具有显著优势:

提高发光效率:外层惰性NaYF4有效抑制表面猝灭

增强能量传递:中间Nd层优化能量扩散路径

提升光稳定性:减少溶剂与表面缺陷影响

改善量子效率:降低非辐射跃迁损失

多层结构协同作用,使材料在近红外激发下表现出更强的光学响应能力。

光学性能特点

该材料在近红外激发条件下表现出的光学性能,包括高灵敏度光响应、稳定发光输出及良好的*光漂白能力。

由于Nd³⁺具有宽吸收带,该材料对808 nm及1064 nm激发光均具有良好响应能力,使其适用于多种光学系统。

同时,多层NaYF4结构显著提升发光稳定性,使其在长时间激发条件下仍保持稳定光输出。

应用领域

本产品在多个高端科研领域具有重要应用价值:

近红外光学成像:用于深层组织成像与低背景荧光探测

上转换发光机制研究:用于能量传递路径分析与动力学研究

纳米光子学材料:用于光学调控与功能材料构建

多层核壳结构设计研究:用于优化发光效率与界面工程

生物光学探针:用于构建高灵敏度荧光标记体系

产品优势总结

定制β-NaYF4:10 mol% Nd, 0.5 mol% Yb @ NaYF4:5 mol% Nd @ NaYF4三层核壳纳米颗粒集成了高效近红外吸收、梯度能量传递及惰性外壳保护等多重优势。该材料具有光学稳定性、良好结构可控性及高能量利用效率,是近红外上转换发光研究与高端纳米光子学应用中的重要功能材料。

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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