[发明专利]一种荧光测温材料、测温方法以及温度检测系统

说明书

本发明公开了一种荧光测温体系、温度测量方法与温度检测系统，属于温度测量的技术领域。荧光测温体系包括敏化剂、光能缓存单元与荧光染料，光照下敏化剂产生的单线态氧将光能缓存单元氧化生成中间体，中间体不稳定发生分解并释放能量，能量被荧光染料吸收并以荧光形式释放；所述荧光寿命与温度呈负相关。本发明荧光测温体系的荧光寿命不受激发光强度、荧光染料浓度等因素的影响，仅与荧光染料所处微环境有关，溶剂确定后，仅有环境温度有关。中间体分解为一元反应，半衰期在秒级，中间体分解步骤为决速步骤，荧光染料的发光寿命可被延长至秒级。本发明的测温体系测温准确，灵敏度高，纳米胶囊可以对活体内温度进行测量。

技术领域

本发明具体涉及一种荧光测温材料、测温方法以及温度检测系统，属于温度测量领域。

背景技术

温度在人们的学习，生活中有着非常重要的作用。通过对温度的测量，人们可以了解一些生物、物理、化学现象。尤其对于一个生命系统而言，温度的变化通常与诸多生命活动息息相关。所以温度的测量尤其是高灵敏度的温度测量显得尤为重要。

传统的接触式温度测量工具都是要接触才能实现精确测量，温度传感器接触测量区域时会影响原温度场，并且接触式测量很难测量物体内部的温度。温度测量也有部分会通过红外温度测量仪进行测试，但其测试的准确度不高，一般不用于精确测量。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种高精度的荧光测温材料、测温方法以及温度检测系统。

本发明提供了一种荧光测温材料，用于检测温度，具有这样的特征，包括：敏化剂，用于在光照下产生单线态氧；光能缓存单元，用于被单线态氧氧化生成不稳定中间体，不稳定中间体分解释放能量；以及荧光染料，用于吸收能量并释放荧光，其中，荧光的寿命与温度呈负相关。

在本发明提供的荧光测温材料中，还可以具有这样的特征，还包括：载体，用于负载敏化剂、光能缓存单元以及荧光染料，其中，载体为有机溶剂或BSA包覆的纳米胶囊。

在本发明提供的荧光测温材料中，还可以具有这样的特征，其中，当载体为BSA包覆的纳米胶囊时，纳米胶囊的制备方法为：将敏化剂、光能缓存单元以及荧光染料分散至液体石蜡中得到储备液D1；将BSA溶解于水中得到储备液D2，将储备液D1加入到储备液D2中；乳化、过滤以及离心处理，即得纳米胶囊。

在本发明提供的荧光测温材料中，还可以具有这样的特征，其中，有机溶剂为二氯甲烷，N,N-二甲基甲酰胺，二甲基亚砜，四氢呋喃，环己烷，甲苯，乙醇或甲醇中的至少一种。

在本发明提供的荧光测温材料中，还可以具有这样的特征，其中，当载体为甲苯时，荧光测温材料的测温范围为-20℃～50℃；当载体为BSA包覆的纳米胶囊且在水中测温时，荧光测温材料的测温范围为4℃～45℃。

在本发明提供的荧光测温材料中，还可以具有这样的特征，其中，当载体为有机溶剂时，敏化剂的浓度为0.1μM-100μM，光能缓存单元的浓度为0.01mM-10mM，荧光染料额浓度为0.01mM-10mM；当载体为BSA包覆的纳米胶囊时，敏化剂的浓度为1μM-100μM，光能缓存单元的浓度为0.1mM-10mM，荧光染料额浓度为0.1mM-10mM。

在本发明提供的荧光测温材料中，还可以具有这样的特征，其中，敏化剂的结构式为光能缓存单元为荧光染料为

本发明还提供了一种测温方法，具有这样的特征，包括如下步骤：S1，绘制荧光测温材料的荧光寿命的自然对数lnτ与温度倒数1/T的lnτ-1/T线性关系曲线；S2，测试荧光测温材料在测试环境下的荧光寿命τ’；S3，将荧光测温材料在测试环境下的荧光寿命τ’代入lnτ-1/T线性关系曲线，计算得到测试环境下的温度。