外延生长异质晶体（HNCs）中的强耦合界面具有界面连接、电子转移和载流子分离等功能。然而，目前大多数纳米复合材料主要为只有两个亚单元的单一异质结，因此难以在两个以上的组分之间实现优化的协同能量转移。有鉴于此，复旦大学李晓民教授基于晶面外延生长策略合成了具有双异质结的三元NaGdF₄:Yb,Tm-TiO₂:F-Fe₃O₄ HNCs，并将其用于促进近红外（NIR）触发的光-化学动力学治疗（PCDT）。

本文要点：

（1）实验将氟掺杂到TiO₂（TiO₂:F）中，这不仅可以增强TiO₂（001）面的暴露（用于生长Fe₃O₄亚单元），还能够促进NaGdF₄:Yb,Tm上转换纳米晶体（UCNC）亚单元的生长，从而实现这三种成分的外延结合。在NIR照射下，UCNC亚单元可将吸收的近红外光的光能传递给TiO₂:F亚单元，促进TiO₂:F内部电子-空穴对的生成。由于TiO₂:F和Fe₃O₄在三元HNCs中的功函数不同，因此电子更倾向于从TiO₂:F转移到Fe₃O₄中，进而能够使非活性Fe³⁺还原为活性Fe²⁺，以进一步提高芬顿-催化性能。

（2）与此同时，电子和空穴的有效分离也可以提高TiO₂:F的光催化氧化性能。基于三元UCNC-TiO₂:F-Fe₃O₄ HNCs可在单粒子水平上促进芬顿催化和光催化的机制，研究者提出了一种近红外光触发的PCDT（NIR-PCDT）协同增强肿瘤治疗策略。体内外实验结果表明，该NIR-PCDT药物具有显著的活性氧产生性能，可有效诱导肿瘤细胞凋亡。

Yufang Kou. et al. Ternary Heteronanocrystals with Dual-Heterojunction for Boosting Near-Infrared-Triggered Photo-Chemodynamic Therapy. Journal of the American Chemical Society. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c15819

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c15819