NaYF4,Yb,Tm@NaYF4,Yb,Nd 核壳上转换纳米粒子(808 nm激发,蓝光)

文章来源 : 齐岳生物

作者:小编zyl

发布时间 : 2026-05-07 10:35:08

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产品名称:NaYF4,Yb,Tm@NaYF4,Yb,Nd 核壳上转换纳米粒子(808 nm激发,蓝光)

产品描述:

NaYF4,Yb,Tm@NaYF4,Yb,Nd 核壳上转换纳米粒子(808 nm激发,蓝光)

产品概述

NaYF4,Yb,Tm@NaYF4,Yb,Nd是一种高性能油溶性核壳结构上转换纳米粒子(Upconversion Nanoparticles, UCNPs),采用NaYF4基质,通过Yb³⁺/Tm³⁺掺杂形成发光核心,外层壳体为NaYF4:Yb³⁺/Nd³⁺,实现808 nm近红外光激发至可见蓝光发射的高效上转换过程。

该核壳设计有效抑制表面猝灭,提升蓝光发射强度,同时油溶性修饰使纳米粒子可稳定分散于有机溶剂中,适合多种有机体系及功能化改性实验。NaYF4,Yb,Tm@NaYF4,Yb,Nd纳米粒子以其高亮度、稳定性和可控结构,成为光学成像、光学探针和纳米光学材料研究的理想平台。

 

材料组成与结构特性

1. 核心-壳体结构(Core-Shell Structure)

   核心(NaYF4:Yb³⁺,Tm³⁺):作为发射中心,Tm³⁺离子提供蓝光发射,Yb³⁺作为敏化离子吸收近红外光能量,并将其传递给Tm³⁺,实现高效率上转换发光。

   壳体(NaYF4:Yb³⁺,Nd³⁺):Nd³⁺离子高效吸收808 nm近红外光,并通过能量转移传递至Yb³⁺,终激发核心Tm³⁺发射蓝光;同时壳体隔离核心与外界环境,抑制表面猝灭,增强荧光亮度和稳定性。

2. 油溶性修饰

   纳米粒子表面采用疏水修饰,能够稳定分散于有机溶剂中,如、氯仿、环己烷等。油溶性优势便于在有机体系中进行纳米材料复合、表面修饰和功能化设计,适合光学器件、复合材料及功能化有机化学实验。

3. 粒径与形态

   UCNPs为球形或近球形,核壳粒径均一,可控在20–50 nm范围,粒径可通过核心与壳体生长时间及条件调控。均一尺寸保证实验可重复性及荧光信号稳定。

4. 表面特性与功能化潜力

   核壳表面油溶性修饰提供疏水环境,可进一步接枝功能分子或光敏剂,实现多功能纳米平台构建。适用于表面配体连接、光敏染料负载及纳米复合材料制备。

 

光学性能

1. 激发波长

   UCNPs通过808 nm近红外光激发,相比传统980 nm激发,降低光热效应,提高生物组织或有机体系兼容性,适合细胞实验及光学器件应用。

2. 发射波长

   蓝光发射:约365–475 nm(根据Tm³⁺跃迁 ^1D2→^3F4、^1G4→^3H6等),高亮度且窄带,便于多通道光学成像和荧光信号区分。

  发射光谱稳定,信噪比高,适用于密光学实验及荧光检测。

3. 能量转换机制

  Nd³⁺在壳体吸收808 nm光子,并将能量传递给Yb³⁺。

  Yb³⁺将能量进一步传递至核心Tm³⁺,终实现蓝光发射。

  核壳设计提高能量传递效率,降低表面缺陷猝灭,实现高亮度上转换发光。

4. 量子效率与光稳定性

   核壳结构和油溶性表面修饰保证高量子效率和长期光稳定性,即使长时间连续激发仍保持稳定发光,适合光学实验和长时间成像需求。

 

技术优势

高亮度蓝光发射:核壳结构优化能量转移,实现高效808 nm激发蓝光输出。

油溶性稳定分散:适用于有机溶剂体系,便于复合材料和有机功能化实验。

长光学稳定性:表面壳体保护核心,减少猝灭,发光长期稳定。

多功能化潜力:油溶性表面易于接枝光敏剂、药物或功能分子,实现复合纳米平台。

粒径均一:纳米颗粒均一性保证实验可重复性和光学信号稳定性。

 

应用前景

1. 有机光学材料研究

   蓝光发射特性和油溶性优势,使其适用于有机光学器件、光电材料及荧光复合材料的。

2. 多模态光学探针

   可在有机溶剂中复合荧光染料或光敏剂,实现多模态检测、荧光传感或光响应系统研究。

3. 生物成像及细胞实验

   虽为油溶性粒子,但通过表面疏水-亲水转换或复合修饰后,可用于细胞膜染色、荧光追踪及多通道成像研究。

4. 基础科研与能量传递研究

   核壳结构和稀土掺杂体系提供高度上转换机制研究平台,可用于探索稀土能量传递动力学、上转换发光调控及光学器件设计。

5. 纳米复合材料制备

   可与高分子、金属纳米颗粒或介孔材料复合,拓展光学-化学复合纳米体系的应用,如光催化、光学传感及纳米材料功能化研究。

 

使用与储存建议

储存条件:避光、低温(4℃)干燥,避免水分或高温环境,以保持粒子稳定性。

分散处理:油溶性粒子在使用前可通过超声或搅拌分散,以保证均一性。

溶剂选择:适用于非性或中性有机溶剂,如、环己烷、氯仿等,确保粒子稳定分散。

功能化改性:可在油溶体系中进行表面配体连接、光敏剂负载或药物分子结合,实现多功能纳米平台设计。

 

总结

NaYF4,Yb,Tm@NaYF4,Yb,Nd核壳上转换纳米粒子通过核壳结构优化能量传递,并结合油溶性表面修饰,实现808 nm近红外光激发蓝光高亮度发射。其均一粒径、稳定分散性及多功能化潜力,使其在有机光学材料、光学探针研究、复合纳米材料制备及上转换光学机制研究领域具有广泛应用前景。NaYF4,Yb,Tm@NaYF4,Yb,Nd UCNPs为科研人员提供了一个高效、稳定、可定制化的蓝光上转换纳米平台,是光学纳米材料和功能纳米体系构建的理想选择。

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。

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