[发明专利]一种可用于温度传感的高温增强上转换荧光型纳米晶及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种可用于温度传感的高温增强上转换荧光型纳米晶，其特征在于，平均直径或长度为15-50nm的六方晶相四氟钇钠球状或棒状纳米晶，并在其中共掺杂了稀土Yb³⁺和Tm³⁺。

2. 权利要求1高温增强上转换荧光型纳米晶，其特征在于，所述的稀土Yb³⁺和Tm³⁺， Yb³⁺的摩尔掺杂浓度为29%-49%，Tm³⁺的摩尔掺杂浓度为0.1%-5%。

3. 制备权利要求1所述的高温增强上转换荧光型纳米晶的方法，其特征在于，其步骤如下：

将Y³⁺、Yb³⁺、Tm³⁺的醋酸盐或氯化物按摩尔量成比例加入纯度为90%的油酸、1-十八烯，稀土离子摩尔总量和油酸、1-十八烯体积比的关系为0.4 mmol:3 ml或7ml：7ml，在150℃混合搅拌，形成淡黄色透明溶液后冷却至室温；

将氢氧化钠溶解于甲醇中，形成1 mol/L的溶液；将氟化氨溶解于甲醇中，形成0.4 mol/L的溶液；将两种溶液以1：4混合；

按氟离子和稀土离子的摩尔总量为4：1，取上述步骤（2）所述的混合溶液加入上述步骤（1）所述的混合溶液中，在50℃搅拌混合30分钟；随后升温至100℃，将甲醇自然挥发或抽真空排尽后，在氩气或氮气保护下，以10℃/min的速度升温至290~310℃，混合搅拌0.5~3小时后，冷却至室温；

将上述步骤（3）中的溶液用丙酮或乙醇沉淀、离心，用环己烷、乙醇清洗数次；将得到的沉淀物在60℃干燥12小时，得到纳米粉体。

4. 如权利要求1所述的纳米晶在高温增强上转换荧光的应用,其特征在于，将权利要求3所述的纳米粉体从室温加热到220℃左右的过程中用980 nm激光激发，其产生的紫外-可见-近红外全光谱范围内上转换荧光强度随温度呈指数上升。

5. 如权利要求1所述的纳米晶在温度传感上应用，其特征在于，利用Tm³⁺离子热耦合能级³F₃和³H₄向基态跃迁的荧光强度比值与温度的关系可进行非接触式光学测温，温度测量范围为室温至220℃左右。