一、上转换复合材料定制核心体系

（一）多颜色发光光谱精准定制

瑞禧生物通过基质选择、离子掺杂配比、核壳结构设计三维调控，实现红、绿、蓝、近红外等全色系发光定制，满足多色成像、编码、防伪等多元需求。

1. 基质材料定制

￮ 氟化物基质（主流高效型）：β-NaYF₄、NaGdF₄、LiYF₄、YF₃、KYb₂F₇等，发光效率高、稳定性强，为多色发光核心载体。

￮ 氧化物基质（特殊稳定型）：Y₂O₃、Gd₂O₃、Yb₂Ti₂O₇等，耐高温、耐酸碱，适配*端环境应用。

2. 多色发光离子掺杂体系

￮ 绿光发射：Yb³⁺/Er³⁺掺杂体系，980nm 激发，发射峰 525nm、545nm；调控 Yb³⁺浓度（10%-50%）可优化红绿发光比例。

￮ 蓝光发射：Yb³⁺/Tm³⁺掺杂体系，980nm 激发，发射峰 450nm、475nm，适配深层组织成像。

￮ 红光发射：Yb³⁺/Ho³⁺、Yb³⁺/Er³⁺（高浓度 Er）体系，发射峰 650nm-670nm，生物背景干扰*低。

￮ 多色复合发光：Yb³⁺/Er³⁺/Tm³⁺三元掺杂，单波长近红外激发同步实现红、绿、蓝三色发光，适配多通道成像与光学编码。

（二）复合载体与功能化定制

针对不同应用场景，瑞禧生物提供上转换纳米颗粒与多种载体的复合定制，实现材料功能拓展。

1. 无机复合材料

￮ 上转换 @二氧化硅复合材料：SiO₂包覆 UCNPs，提升水溶性、生物相容性，可进一步修饰氨基、羧基等官能团，适配生物标记、药物递送。

￮ 上转换 @金属复合材料：Au、Ag 纳米粒子复合，利用等离子体效应增强发光强度，适配高灵敏传感、光热治疗。

￮ 上转换 @MOF 复合材料：金属有机框架负载 UCNPs，高比表面积、多孔结构，适配载药、催化、气体传感。

2. 有机复合材料

￮ 上转换 @水凝胶复合材料：聚丙烯酰胺、透明质酸水凝胶负载 UCNPs，柔性可降解，适配 wound 敷料、可穿戴传感、体内植入成像。

￮ 上转换 @聚合物复合材料：PMMA、PS、PDMS 基体复合，加工性强、稳定性好，适配光学器件、防伪薄膜、柔性显示。

（三）形貌与表面功能定制

• 粒径调控：实现 5nm-200nm 粒径精准定制，粒径分布窄（PDI<0.1），适配细胞内吞、血管循环、微纳加工。

• 形貌设计：球形、棒状、片状、哑铃形等多样形貌，满足不同光学、生物学性能需求。

• 表面修饰：PAA、PEG、PLL、*体、多肽、核酸等功能化修饰，提升材料分散性、靶向性、生物偶联能力。

二、核心产品与定制案例分享

（一）标准多色上转换纳米颗粒产品

（二）典型定制案例

案例 1：生物医学 —— 靶向多色上转换复合探针

• 需求：某高校肿瘤研究所需三色发光、靶向乳腺癌细胞、可活体成像的上转换复合材料。

• 定制方案：以 NaYF₄:Yb/Er/Tm 为核，NaGdF₄为壳（增强发光 + 磁共振功能）；表面包覆 SiO₂，修饰 Her2 *体；980nm 激发同步实现红、绿、蓝三色发射。

• 性能：粒径 30nm，均一性好；*体偶联率 > 85%；体外靶向识别率 > 90%；小鼠活体成像可清晰显示肿瘤位置及边界，无背景荧光干扰。

案例 2：信息安全 —— 多波段激发上转换防伪薄膜

• 需求：某企业需可见光隐形、近红外多色显示、高稳定性的防伪复合材料，用于高端产品标识。

• 定制方案：Yb³⁺/Er³⁺（绿光）、Yb³⁺/Tm³⁺（蓝光）两种 UCNPs 与 PDMS 复合；制备柔性薄膜，980nm 激发显绿色，808nm 激发显蓝色，自然光下完全隐形。

• 性能：发光强度高、耐紫外老化、弯折 1000 次性能无衰减；防伪识别简单，仅需红外激光笔即可验证。

案例 3：环境监测 —— 上转换 @介孔二氧化硅光催化复合材料

• 需求：某研究院需近红外响应、高效降解有机污染物的上转换复合光催化剂。

• 定制方案：NaYF₄:Yb/Tm@SiO₂为载体，负载 TiO₂与 Bi₂WO₆；UCNPs 将 980nm 近红外光转为紫外 - 可见光，激活光催化剂。

• 性能：暗吸附率 > 40%，近红外下降解罗丹明 B 效率 > 90%（4h）；稳定性强，循环使用 5 次性能无明显下降。

三、上转换复合材料定制服务流程

1. 需求沟通：客户明确发光颜色、粒径、表面功能、复合载体、应用场景、用量等需求。

2. 方案设计：瑞禧生物技术团队 1-2 个工作日内出具定制方案，明确组分、工艺、性能指标、周期、报价。

3. 样品制备：客户确认后，启动样品合成（常规 7-10 个工作日），提供 10-50mg 样品测试。

4. 性能检测：完成 TEM、荧光光谱、Zeta 电位、稳定性等检测，出具检测报告。

5. 批量生产：样品合格后，批量合成（50mg-kg 级），严格质控保证批次稳定性。

6. 售后支持：提供材料使用指导、性能优化建议、技术咨询等全周期服务。

四、参考文献

[1] Du K, Feng J, Gao X, et al. Nanocomposites Based on Lanthanide-Doped Upconversion Nanoparticles: Diverse Designs and Applications. Light Sci Appl, 2022, 11:222.
[2] Cheng X, Zhou J, Yue J, et al. Recent Development in Sensitizers for Lanthanide-Doped Upconversion Luminescence. Chem Rev, 2022, 122:15998-16050.
[3] Liu S, Yan L, Huang J, et al. Controlling Upconversion in Emerging Multilayer Core–Shell Nanostructures: From Fundamentals to Frontier Applications. Chem Soc Rev, 2022, 51:1729-1765.
[4] 邵泽杰，周海芳，郑瑞锦，等。基于 NaGdF₄:Er³⁺/Yb³⁺/Al³⁺的复合薄膜上转换发光与光热性能。发光学报，2025, 46 (1): 1-12.
[5] 王赵鹏，曾金高，艳王，等. NaYF₄:Yb,Er@TiO₂/Bi₂WO₆复合材料的合成及其光催化性能研究。化学研究与应用，2025, 37 (2): 345-352.
[6] Zhang Y, Mei Q, Zhang Z. Advancements in Microemulsion-Based Fabrication of Upconversion-Mediated Multifunctional Nanocomposites. Adv Colloid Interface Sci, 2023, 315: 102896.

西安瑞禧生物凭借全链条定制技术、丰富研发经验、严格质控体系，已成为多颜色发光上转换复合材料领域的核心供应商。从基础科研到产业应用，从单一组分到多元复合，从标准化产品到个性化定制，瑞禧生物持续为客户提供高性能、高稳定性的上转换材料解决方案，助力前沿科研突破与产业技术升级。