【稀土上转换发光材料简介】：

稀土上转换发光材料是一种在近红外光激发下能发出可见光的发光材料，即可通过多光子机制把长波辐射转换成短波辐射，所以称之为“上转换”。其最大的特点是材料所吸收的光子能量低于发射的光子能量。这种材料发光违背 Stokes 定律，因此又被称为反 Stokes 定律发光材料。

人们发现当基质材料中掺入 Yb3+、Ho3+、Er3+和 Tm3+在红外光激发下，可见光发射强度可以提高 2~3 个数量级，由此正式提出了“上转换发光”(UpconversionLuminescence，UCL)

的观点。

【上转换荧光纳米颗粒发光机制】：

上转换发光所发射的光子能量比所吸收光子的能量高，这个过程称为上转换发光。稀土离子上转换发光是基于稀土元素 4f 电子间的跃迁。每种稀土离子都有其确定的能级位置，不同的稀土离子的上转换过程不同，一般来说稀土离子的发光过程可以分为三步：①基质晶格吸收激发能；②基质晶格将吸收的激发能传递给激发离子，使其激发；③被激发的稀土离子发出荧光而返回基质。上转换过程主要有激发态吸收、能量传递、直接双光子吸收和光子雪崩四种形式

【上转换发光材料的基质】：

稀土发光材料主要有基质材料、激活剂(发光中心)、共激活剂和敏化剂等组成。上转换发光的效率在很大程度上取决于上转换的基质材料。基质材料本身不发光，但能为激活离子提供合适的晶体场，使其产生合适的发射。基质材料的选择一般要求具有与掺杂离子相匹配的晶格、较好的化学稳定性和较低的晶格振动声子能量等。根据基质材料组分的不同，可以将上转换发光材料的基质主要分为氧化物、卤化物和硫化物等。

聚乙二醇包裹的上转换发光材料和二氧化硅包裹的上转换材料可以有效的减少甚至消除材料的毒性。

【聚合物包裹的上转换荧光纳米颗粒】：

运用聚合物包裹的方法，在解决水溶性和功能化修饰时，提高了其生物相容性。但是这种方法比较复杂，必须设计出两亲性的高分子，或者严格控制其表面电荷，多次反复离心洗涤，对样品的稳定性造成一定的影响。