[发明专利]一种基于双发光中心纳米晶近红外荧光的高灵敏测温方法

权利要求书

1.一种基于双发光中心纳米晶近红外荧光的高灵敏测温方法，其特征在于：制备Nd³⁺/Yb³⁺共掺Y₂O₃纳米晶，采用980 nm连续波激光照射Nd³⁺/Yb³⁺共掺Y₂O₃纳米晶，利用Yb³⁺向Nd³⁺的热增强的声子辅助能量传递，实现Yb³⁺和Nd³⁺离子近红外荧光对温度变化表现出相反的响应，得到较高灵敏度的测温方法；

包括如下步骤：

S1、分别称取Y(NO₃)₃·6H₂O、Yb(NO₃)₃·5H₂O、Nd(NO₃)₃·6H₂O同时溶于去离子水中，充分搅拌后得到稀土硝酸盐混合溶液，再称取适量NH₄HCO₃溶于去离子水中得到NH₄HCO₃溶液，将稀土硝酸盐混合溶液逐滴加入NH₄HCO₃溶液中，快速搅拌1 h后离心得到白色沉淀物，将白色沉淀物用去离子水反复洗涤3次后放入烘干箱烘干，然后将烘干后得到的粉末放入刚玉坩埚，置于马费炉中煅烧，冷却至室温后取出，将粉末在研钵中充分研磨30 min，利用压片机将荧光粉压成片，高温炉中退火，冷却到室温后得到Nd³⁺/Yb³⁺共掺Y₂O₃纳米晶样片；

S2、利用980 nm激光照射制备出的Nd³⁺/Yb³⁺共掺Y₂O₃纳米晶样片，通过高精度热电偶热台控制样片温度以一定步长从303 K升到773 K，采用装备有光电倍增管和铟镓砷探测器的光栅单色仪分别测量不同温度时Nd³⁺离子发射的700-920 nm上转换近红外荧光谱和Yb³⁺离子发射的1000-1200 nm下转换近红外荧光谱；

S3、在303-773 K的温度范围内，利用FIR技术分别对Nd³⁺的荧光峰761 nm、822 nm、879nm、全谱及Yb³⁺的荧光光谱进行积分，建立Nd³⁺的四个荧光带强度和Yb³⁺的荧光强度比值与温度的依赖关系，得到Nd³⁺/Yb³⁺共掺Y₂O₃纳米晶粉体荧光强度比值与温度的数学模型，实现303-773 K范围内的温度传感，所述Nd³⁺的四个荧光带强度为：I₇₆₁，I₈₂₂，I₈₇₉，I_Nd，所述Yb³⁺的荧光强度为I_Yb。

2.根据权利要求1所述的一种基于双发光中心纳米晶近红外荧光的高灵敏测温方法，其特征在于：所述步骤S1中Y(NO₃)₃·6H₂O、Yb(NO₃)₃·5H₂O、Nd(NO₃)₃·6H₂O的化学计量比为98:1:1。

3.根据权利要求1所述的一种基于双发光中心纳米晶近红外荧光的高灵敏测温方法，其特征在于：所述步骤S1中NH₄HCO₃与稀土硝酸盐混合溶液中的金属阳离子的摩尔比为6:1。