发光上转换材料具有将低能量的近红外光转换高能量光的独特功能,这一独特的性质与纳米技术相结合应用于生物医学领域,有望解决生物医学领域的许多重大难题。本文结合核壳包覆以及活化壳层增强敏化剂能量传递的优点，创新性的设计和构筑稀土离子协同的不同功能多同质壳/核新结构，解决当前普遍采用的发光中心均匀掺杂时由于离子间距离太近而引起的交叉弛豫和浓度淬灭问题，利用掺杂有敏化剂离子的同质壳层作为阻隔层，一方面可以在避免表面缺陷和有机配体的高频振动的同时，将敏化层吸收的能量传递给内外两个发光壳层，有效地提高敏化壳层的利用效率，更重要的是通过阻隔发光中心间的距离，能够部分减少发光中心离子能级间能量传递的通道，将被激发到泵浦能级及上转换跃迁能级上的电子都能产生对上转换有用的跃迁，以达到突破Era+最佳掺杂浓度2％的局限性，为稀土离子协同上转换发光纳米结构上转换发光效率的提高提供新途径。