上转换材料BaF2:ຫໍສະໝຸດ b3+,Er3+的合成
（a）水热法所制备样品的SEM 图（b）溶剂热热法所制备样品的SEM 图
上转换发光材料的应用
电光源照明 大屏幕显示器材料 夜明材料 电视显色材料 X射线荧光粉与闪烁体等
生物成像 防伪技术 红外探测 显示技术
上转换发光材料的应用（一）
典型纳米材料举例上转换发光材料
主要 内容
背景介绍 制备方法 测试与表征方法 应用举例 发展趋势
稀土上转换发光背景介绍
什么是上转换发光材料？
上转换发光，即：反-斯托克斯发光 （Anti-Stokes），由斯托克斯定律 而来。斯托克斯定律认为材料只能 受到高能量的光激发，发出低能量 的光，换句话说，就是波长短的频 率高的激发出波长长的频率低的光。 比如紫外线激发发出可见光，或者 蓝光激发出黄色光，或者可见光激 发出红外线。但是后来人们发现， 其实有些材料可以实现与上述定律 正好相反的发光效果，于是我们称 其为反斯托克斯发光，又称上转换 发光。
上转换发光材料的应用（一）
LSUCLM和普通共聚焦荧光显微镜成像的光漂白情况比较
DiI——红色 DAPI——蓝色 UCNPs——绿色
———LSUCLM的光漂白非常低
上转换发光材料的应用（一）
• 基于上转换发光的活体成像技术
上转换发光材料的应用（一）
• 上转化纳米材料料在 肿瘤靶向成像中的应用
上转换发光材料的应用（二）
防伪技术
• 掺有稀土元素的红外上转换材料配制成无色的油墨
UCNPs ——稀土上转换发光纳米材料
•
激光扫描上转换发光显微成像 (laser scanning up-conversion luminescence microscopy, LSUCLM) 技术
LSUCLM技术的光路图
上转换发光材料的应用（一）
灵敏性： 以 UCNPs 为探
针的 LSUCLM 成像方 法，能够完全消除来 自内源性荧光物质和 同时标记的荧光染料 的背景干扰，对所要 成像的对象具有高灵 敏度。
分类
• 根据基质材料可分为5类，包括氟化物、氧化物、氟氧化 物、卤化物和含硫化合物。
• 其中就上转换发光效率而言，一般认为氯化物＞氟化物＞ 氧化物，这是单纯从材料的声子能量方面来考虑的，这个 顺序恰与材料的结构稳定性顺序相反。
• NaYF4是目前上转换发光效率最高的基质材料
机理
可以把上转换过程归结为三种形式：激发态吸收、 能量传递及光子雪崩