稀土掺杂上转换纳米材料能在长波长近红外光激发下发射短波长紫外/可见光区荧光,具有荧光稳定性好、无光漂白、反斯托克斯位移大等优点,在生物成像、防伪编码、光学治疗等领域广泛应用。然而,较低的上转换效率限制了其应用,在表面包覆惰性壳层是常用的增强荧光强度的方法。但是,通过调控惰性壳层理化性质,实现多色上转换荧光少有报道。在本文中,我们通过调控惰性壳层中氟原子缺陷,首次实现了近红外II区1540 nm激光激发下Na Er F4@Na YF4纳米粒多色荧光颜色调节。主要研究结果如下:首先,在利用高温热解法合成惰性壳层的过程中,通过增加NaOH/NH4F的加入量,实现了1540 nm激光激发下荧光颜色从绿色到红色的变化。并且,荧光光谱和荧光寿命结果表明,荧光颜色的变化来源于红色荧光和绿色荧光的增长速率差异。与此同时,随着Na OH/NH4F加入量的增加,壳层中Y3+的氟配位数从6.7增加至8.6。氟离子配位数增加使壳层中氟离子空位减少,延缓了核壳之间的能量迁移速率,减少了能量耗散,增强了内核的发光能力。因此,荧光颜色改变的根本原因是惰性壳层中氟离子配位数的差异。其次,探究了不同惰性壳层调控多色上转换荧光的影响因素,包括内核Er3+掺杂浓度、壳层厚度、惰性壳层基质材料以及不同激发光源。实验结果表明,在内核Er3+掺杂浓度为100%时,惰性壳层对荧光颜色的调节幅度最大。并且与惰性壳层厚度和种类无关。但是980 nm激光激发下的荧光调控幅度显著弱于1540 nm激光激发,这与Er3+在980 nm处吸收系数较小有关。最后,研究了不同惰性壳层调控的多色荧光纳米粒的应用。荧光字体显色实验和小鼠背部皮下组织多色荧光成像实验表明其在防伪编码和生物成像中有着广泛的应用可能。总之,本文通过调节惰性壳层中氟原子的配位缺陷,改变核-壳之间的能量迁移速率,实现了1540 nm激光激发下NaErF4@NaYF4的多色上转换荧光发射,并且该材料在生物成像及高级防伪等应用上展现出良好应用前景。