由于具有核壳结构的上转换纳米粒子（UCNPs）可以显著增强光致发光效率，所以其在光学 成像引导生物成像、治疗学、防伪和太阳能电池方面有很好的应用前景。一般都是外壳涂层消除了淬灭点，并从周围的去活化剂（配体、溶剂）中分离出核，从而有效抑制表面相关的去活化。研究证明，掺杂离子的表面捕获可以抑制激发能量的淬灭，可以通过核壳结构来抑制。
成果简介
近日，中国昆明理工大学的邱建备教授和香港理工大学的 Yu Siu Fung教授（共同通讯作者）采用了湿化学退火工艺，从表面缺陷（即无序、空位和间隙缺陷）中恢复镧系掺杂的KLu2F7裸露核心的UCNPs。制备出的UCNPs只有几个原子层的均匀厚度，利用像差校正的高角环形暗场扫描透射电子显微镜（HAADF － STEM）在原子尺度上识别表面缺陷。通过热退火方法恢复UCNPs表面缺陷，提高了一个数量级以上的相应的上转换光致发光强度，使其有很好的潜在应用前景。研究成果以题为 “Direct Identification of Surface Defects and their Influence on the Optical Characteristics of Upconversion Nanoparticles” 发布在国际著名期刊 ACS Nano 上。
研究采用了HAADF－STEM直接观察了薄的均匀厚度的KLu2F7： 38％Yb3＋， 2％Er3＋ UCNPs的聚集结构。利用湿化学反应方法和结构中镧离子的排列，在Lu3＋的结晶位点上找到的活化剂在没有带来不需要的缺陷情况下得到了明显的证明。制备的KLu2F7： 38％Yb3＋， 2％Er3＋ UCNPs在980 nm连续波激光激发下，提高了一个数量级以上的上转换光致发光强度的变化。表面热退火工艺，在制备UCNPs时，克服其表面缺陷是一种可行的方法。
