Se han preparado diversas estructuras nucleo-cáscara mediante el método de coprecipitación y el método de recubrimiento capa por capa, utilizando β-NaYF₄: Yb³⁺/A³⁺ (A = Er, Ho, Tm) como núcleo y NaLuF₄, NaYF₄, NaGdF₄ como capas de cáscara inerte. Se estudió el efecto y el mecanismo del impacto de la composición de las capas de cáscara inerte en las propiedades luminiscentes de las estructuras nucleo-cáscara de conversión ascendente a través del espectro de emisión de conversión ascendente, la vida luminosa, etc. Los resultados experimentales mostraron que la intensidad de la emisión de conversión ascendente de la estructura nucleo-cáscara y la vida luminosa de Yb³⁺ disminuyen con la disminución de la cantidad de capas de cáscara inerte: NaLuF₄> NaYF₄> NaGdF₄, es decir, la capacidad de las capas de cáscara inerte para suprimir la pérdida superficial disminuye secuencialmente; esta diferencia se vuelve más evidente en un ambiente acuoso altamente disperso con alta tendencia a la extinción. Los cálculos teóricos mostraron que la diferencia en las constantes dieléctricas de los materiales de las capas de cáscara podría ser un factor clave de las diferencias en el rendimiento, donde NaLuF₄ tiene la constante dieléctrica relativa más baja y reduce eficazmente la interacción de los iones activos dentro del núcleo con los grupos adsorbentes de superficie, suprimiendo las pérdidas de energía no radiativa importantes. Este estudio reveló el impacto potencial de las características dieléctricas de las capas de cáscara inerte en los efectos de extinción de superficie y puede proporcionar pautas para el diseño de composiciones de núcleo-cáscara de nano-cristales de conversión luminiscente de alta luminosidad.

Core-shell nanocrystal;upconversion luminescence;inert shell;dielectric constant