[發明專利]一種發光測溫材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202210374546.8
• 申請日: 2022-04-11
• 公開（公告）號: CN114672311B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 龐然;李成宇;姜麗宏;張粟;李達;李慧敏
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C09K11/82
• 分類號: C09K11/82;C09K11/69;G01K11/20
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張柳

本發明涉及溫敏表面發光測溫技術領域，尤其涉及一種發光測溫材料及其制備方法。本發明提供了一種發光測溫材料，具有式(Ⅰ)所示的通式；K_3?xNa_xLu_1?yBi_y(VO₄)₂式(Ⅰ)；其中，0≤x≤1.0，0.001≤y≤0.1。本發明的發光測溫材料以釩酸鹽為基質，Bi離子為發光中心，與現有技術相比，本發明的發光測溫材料可以有效被近紫外光激發，光轉化效率高，發光可探測性好，在25～100℃內最高測溫靈敏度可達1.8％/K。同時，本發明的發光測溫材料制備工藝簡單，原料成本低廉，產品化學性質穩定、蓬松非常易研磨，無放射性，不會對環境造成危害。

技術領域

本發明涉及溫敏表面發光測溫技術領域，尤其涉及一種發光測溫材料及其制備方法。

背景技術

溫敏發光測溫利用發光測溫材料的發光性能隨其周圍溫度的變化而改變的特性，在溫度和發光性能之間建立映射關系，將材料以涂膜的形式附著于被測物體的表面后，通過監測材料發光性能的改變來實時、動態的度量物體表面溫度的變化。與傳統浸入式測溫技術相比，溫敏發光測溫具有非接觸，不破壞溫度場、信息量大、空間分辨率高、重現性好、操作簡單等優點，可廣泛應用于復雜環境或高風險環境下的非接觸溫度測量，如生物溫度傳感、工業高溫設備溫度檢測、核工業測溫及航空航天器測溫等。

溫敏發光材料作為該技術的核心工作物質，其溫度敏感性能決定了發光測溫的靈敏度與精度。當前，性能優良的溫度敏感發光材料仍很匱乏，隨著光學溫度傳感技術的進步及應用領域的擴展，對高靈敏度的溫敏發光材料的需求日益迫切，溫敏發光材料的研發也成為當前發光材料領域的研究熱點。。

如中國專利CN108559504A公開了一種Er³⁺摻雜的Sr₂CeO₄發光材料，該材料可在250～350nm的紫外光的照射下發射綠光，光強隨溫度變化而改變，可以用于發光測溫，但是該材料的最大靈敏度僅有0.7％/K，無法滿足一些應用領域的高靈敏測溫需求。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種高靈敏度發光測溫材料及其制備方法，本發明提供的發光測溫材料可以有效被近紫外光激發，光轉化效率高。

本發明提供了一種發光測溫材料，具有式(Ⅰ)所示的通式；

K_3-xNa_xLu_1-yBi_y(VO₄)₂ 式(Ⅰ)；

其中，0≤x≤1.0，0.001≤y≤0.1。

優選的，0.2≤x≤0.6，0.02≤y≤0.06。

本發明還提供了一種發光測溫材料的制備方法，包括以下步驟：

將鉀源、鈉源、镥源、鉍源和釩源混勻后，進行焙燒，得到發光測溫材料；

所述發光測溫材料具有式(Ⅰ)所示的通式；

K_3-xNa_xLu_1-yBi_y(VO₄)₂ 式(Ⅰ)；

其中，0≤x≤1.0，0.001≤y≤0.1。

優選的，所述鉀源包括鉀的氧化物、碳酸鉀、硝酸鉀、草酸鉀和醋酸鉀中的至少一種。

優選的，所述鈉源包括鈉的氧化物、碳酸鈉、硝酸鈉、草酸鈉和醋酸鈉中的至少一種。

優選的，所述镥源包括镥的氧化物、氫氧化镥、硝酸镥、草酸镥和醋酸镥中的至少一種。