下载文档原格式
·44卷(2015年)9期镧系元素掺杂的上转换纳米颗粒(中国原子能科学研究院周书华编译自Marco Bettinelli ，Luís Carlos ，Xiaogang Liu.PhysicsToday ，2015，(9):38)光子上转换——光与物质相互作用将低能激光转换为高能光发射——是非线性光学中最令人着迷的效应。
在已研究过的几种上转换方法中，镧基光子上转换是最有效的。
1961年，John Porter 在用非同时光子激发Pr 3+离子时，观察到镨掺杂的氯化镧(LaCl 3:Pr )晶体的发光现象。
此后几年中，一些研究人员利用掺杂离子之间的能量转移进行了镧系敏化的上转换。
然而，直到21世纪初，研究集中于块状玻璃或晶体材料中光子的上转换，其发展前景并没有得到展现。
随着上转换纳米材料的出现，情况发生了显著变化。
在纳米水平上，许多新效应开始起作用，为上转换研究打开了新的局面。
早期研究中遇到的主要挑战在于，为了吸收等间隔增加的入射激光能量，有效的上转换材料的能级必须成阶梯状排列。
由于这一原因，早期关于上转换的工作几乎完全集中在少数能满足这种严格要求的几种掺杂离子上(即Er 3+，Tm 3+和Ho 离子)，因而可获得的发射波长受到很大限制。
2011年，随着每层掺杂着不同离子的核—壳纳米结构的研发，上转换研究有了重要突破。
在图1所示的结构中，核心掺杂离子(称作敏化剂)吸收入射的激光光子。
所吸收的能量通过一系列步骤转移给壳掺杂离子(称作激活剂)，后者发射上转换辐射。
大部分情况下，将Yb 3+和Nd 3+选作敏化剂的材料，因为Yb 3+在980nm 处及Nd 3+在800nm 处有很大的吸收截面。
激活剂可以是一些镧系离子中的任一种，而不需要具有阶梯状的能级。
因而核—壳上转换纳米颗粒可以发射任何颜色的光。
尽管对镧系掺杂的上转换纳米颗粒的研究还处在初级阶段，但是已经出现了令人印象深刻的成果，展现出广泛的应用潜力，包括单颗粒跟踪、生物成像和治疗学、热感应、光伏学、防伪以及全色三维立体显示。
二氧化硅-上转换发光颗粒/二氧化硅-上转换纳米颗粒纳米材料由于具有很大的比表面积，可以作为药物输送载体。
运用两亲性高分子修饰上转发光纳米材料，在纳米材料和亲水端之间的疏水层可以吸附一些化学药如阿霉素(DOX)再在其表面连接上一些靶向的基团如叶酸(FA)，可以实现靶向性的药输送。
同时中间的疏水层也可以吸附一些光敏分子。
稀土掺杂上转换发光纳米颗粒的合成：将低频率的激发光转换成高频率的发射光。
上转换纳米颗粒作为种新型的生物标记物在生物方面的应用受到关注。
与传统的荧光标记物( 如有机染料、量子点等)所不同，上转换红外光，可以避免生物体自体荧光的干扰，从而提高检测的灵敏度及信噪比。
红外光对生物组织还有良好的穿透能力，对生物样品造成光损伤也较小。
上转换纳米颗粒还具有稳定性好、发光强度高、Stokes 位移大等优点，在生物标记和生物检测等领域有着非常好的应用潜力。
Yb3+ Er+、Yb3+ Tm3+离子掺杂的-NaYF4上转换材料被公认为是所有上转换材料中发光效率较高的。
上转换是一种将低能量(长波长)的光转化成髙能量光(短波长)的技术。
“三重态湮灭”上转换(tta-uc)是众多上转换技术中有效的一种。
激发“三重态湮灭”上转换不需要相干光，且激发强度低，改变能量受体及光敏剂时，可以得到不同反斯托克斯位移的上转换发光，上转换荧光量子效率较高，因此可应用在许多领域，比如敏化太阳能电池、生物成像及光催化等方面。
产品名称：二氧化硅-上转换发光颗粒状态：固体/粉末/溶液产品规格：mg保存：冷藏储藏条件：-20℃储存时间：1年用途：科研温馨提醒：仅供科研，不能用于人体实验产品名称：二氧化硅-上转换纳米颗粒状态：固体/粉末/溶液产品规格：mg保存：冷藏储藏条件：-20℃储存时间：1年用途：科研温馨提醒：仅供科研，不能用于人体实验相关产品：NaYF4:Yb,Er上转换荧光纳米颗粒NaYF4:Yb/Tm/Ca@NaGdF4:Nd/Yb上转换纳米粒子NaYF4:Yb~(3+),Er~(3+)@SiO2上转换荧光纳米NaYF4:Yb~(3+),Er~(3+)纳米粒子NaYF4@CaF2上转换发光纳米颗粒NaYF4∶Yb,Er上转换荧光纳米颗粒NaYF4稀土掺杂纳米粒子NaYF4:Gd,Yb,Er/PEI上转换纳米颗粒NAYF-4:TB/ER/GD上转换纳米颗粒NaYF4:Yb,Er/Tm上转换荧光纳米材料NaYF-4:Yb,ER/TM上转换荧光纳米材料NaYF4:Yb,Er@NaScF4异质核壳结构上转换纳米颗粒NaYF4:Yb,Er@NaYF4:Yb聚多巴胺-上转换颗粒.NaYF4:Yb,Er上转换荧光纳米颗粒NaYF4:Yb,Tm/Er稀土掺杂上转换发光颗粒NaYF-4:Yb,Tm/NaYF-4S上转换纳米颗粒NaYF4:Yb,Tm掺杂上转换纳米颗粒NaYF4:Yb/Er稀土上转换发光纳米粒子NaYF4:Yb/Tm@NaYF4上转换发光颗粒NaYF4:Yb3+,Er3+稀土上转换发光纳米颗粒NaYF4:Yb3+,Er3+/SiO2核壳结构上转换NaYF4@CaF2核壳结构上转换发光纳米颗粒NaYF4∶Yb,Er上转换荧光纳米颗粒NaYF4∶Yb^3+,Er^3+纳米粒子上转换发光材料NaYF4掺杂上转换纳米颗粒NaYFsub4/sub:Yb,Er上转换纳米颗粒Nd:YVO4晶体Nd(3+)掺杂NaYF4:Er/Tm上转换纳米颗粒Nd(3+)掺杂NaYF4：Yb@NaYF4:Ho上转换纳米颗粒瑞禧WFF.2023.1。
