Durch die Kombination effizienter Lichtkonversionsnanopartikel (NaREF₄) mit metallischen Oxidmischungen (MO) wurde erfolgreich ein effizientes Nanocluster-Material für die Photokatalyse entwickelt. Durch die Einführung der Hochkonzentration-Strategie von Yb³⁺-Dotierung in die äußere Schale konnte die Ultraviolettlichtemission erfolgreich verstärkt werden. Anschließend wurde durch den Aufbau einer Kern-Schale-Struktur und die Nutzung des Phänomens der physikalischen Isolierung der inertien Schale erfolgreich die Löschung der Lumineszenz der ionisch-aktiven Zentren, die durch Oberflächenfehler verursacht werden, unterdrückt. Durch die Verwendung der Selbstorganisationstechnologie von Wasser-Öl-Mikroemulsionen wurde eine gestufte Struktur von NaREF₄/MO-Nanoclustern hergestellt. Dieses Nanokomposit-System konnte erfolgreich eine empfindliche Anregung von Breitband-Halbleiteroxiden im nahen Infrarotbereich durch einen Energieübertragungsmechanismus an der Grenzfläche erreichen. Unter Bestrahlung einer Xenonlampe wurde die fotokatalytische Eigenschaft der Nanocluster durch den Abbau des Methylenblau-Farbstoffs bestätigt. Die experimentellen Ergebnisse zeigten, dass die Struktur der NaREF₄/MO-Nanocluster eine gute katalytische Leistung aufweist. Durch die genaue Einstellung des Katalyseeffekts mittels Anpassung des Verhältnisses von NaREF₄/MO (1:2) wurde eine 100%ige Abbauleistung nach 20-minütiger Bestrahlung erreicht, was eine 40%ige Steigerung der Abbaueffizienz der Methylenblau-Lösung im Vergleich zu reinen ZnO-Nanopartikeln unter den gleichen Bedingungen darstellt.

sodium rare earth fluoride;wide-bandgap metal oxides;photocatalysis;upconversion nanoparticle;nanoclusters