Durch die Kombination von seltenerd-dotierten Aufwärts-Umwandlungs-Nanopartikeln (NaREF₄) mit Metalloxiden (MO) wurde erfolgreich ein effizienter photokatalytischer Nanocluster hergestellt. Die Einführung einer hohen Konzentration von Yb³⁺ durch epitaktisches Wachstum der Außenschicht verstärkte die UV-Emission. Weiterhin wurde eine Kern-Schale-Struktur aufgebaut, welche durch die physikalische Isolationswirkung der inertenen Schale das Fluoreszenzquenching von Leuchtzentrumionen, verursacht durch Oberflächendefekte, effektiv unterdrückt. Basierend auf der wasser-in-öl-Mikroemulsions-Selbstassemblierungstechnik wurden hierarchisch strukturierte NaREF₄/MO-Nanocluster hergestellt. Das Kompositsystem realisiert eine sensitiverte Anregung des Breitband-Halbleiteroxids im nahinfraroten Bereich durch einen Energietransfermechanismus an der Grenzfläche. Unter Bestrahlung mit einer Xenonlampe wurde die photokatalytische Leistung des Nanoclusters durch den Abbau von Methylenblau bestätigt. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass die NaREF₄/MO-Nanocluster-Struktur eine gute katalytische Leistung aufweist, wobei die katalytische Wirkung durch die Anpassung des Verhältnisses von NaREF₄ zu MO (1∶2) präzise gesteuert werden kann. Die Abbaurate nach 20 Minuten Bestrahlung beträgt 100%, was eine 40% höhere Abbaueffizienz der Methylenblaulösung als reine ZnO-Nanopartikel unter gleichen Bedingungen darstellt.

Natrium-Seltenerd-Fluorid;Breitband-Metalloxide;Photokatalyse;Aufwärts-Umwandlungs-Fluoreszenz-Nanomaterialien;Nanocluster