Durch die Kombination von seltenen Erd- dotierten Aufwärtskonvertierung-Nanopartikeln (NaREF₄) mit Metalloxiden (MO) wurde erfolgreich ein hocheffizientes photokatalytisches Nanocluster-Material hergestellt. Die Einführung einer Hochkonzentrations-Yb³⁺-Dotierung in der Schale verstärkte die UV-Emission. Die Konstruktion einer Kern-Schale-Struktur nutzte die physikalische Isolationswirkung der inerten Schale, um die Fluoreszenz-Quenchung von Leuchtzentrum-Ionen durch Oberflächenfehler effektiv zu unterdrücken. Basierend auf der selbstorganisierenden Wasser-in-Öl-Mikroemulsions-Technik wurden hierarchisch strukturierte NaREF₄/MO-Nanocluster hergestellt. Das Verbundsystem ermöglichte durch einen Grenzflächen-Energietransfermechanismus die sensitierte Anregung von Weitband-Halbleiteroxiden im nahen Infrarotbereich. Unter Xenonlampenbestrahlung wurde die photokatalytische Leistung der Nanocluster durch den Abbau von Methylenblau überprüft. Die Ergebnisse zeigten, dass die NaREF₄/MO-Struktur eine gute katalytische Leistung aufweist und eine präzise Kontrolle des NaREF₄/MO-Verhältnisses (1:2) eine Abbaurate von 100 % nach 20 Minuten Bestrahlung erzielt, was im Vergleich zu reinen ZnO-Nanopartikeln unter gleichen Bedingungen eine 40 % höhere Effizienz bei der Methylenblau-Zersetzung darstellt.

Natrium-Fluorid der Seltenen Erden; Breitband-Metalloxid-Halbleiter; Photokatalyse; Aufwärtskonversion-Fluoreszenz-Nanomaterialien; Nanocluster