1　引 言

介绍了温度测量技术的发展需求，特别是发光纳米温度计因其高空间分辨率、远程检测能力和快速响应速度而受到关注。文章讨论了稀土掺杂单发光中心温度计的发光强度比（LIR）测温方法，包括热耦合和非热耦合测温机制。稀土离子的能级结构和4f-4f跃迁特性为能量传递提供了基础，使得稀土掺杂发光温度计成为研究热点。特别提到了Er3+/Yb3+共掺杂上转换发光材料在局部温度测量中的应用，以及氟化物基质材料因其低声子能量和高上转换荧光效率而受到研究。文章还强调了晶体结构对稀土离子光学性质的影响，以及正交相KYb2F7∶Er3+纳米晶中稀土离子的独特排列方式。最后，介绍了本文通过水热法合成的正交相KYb2F7∶2% Er3+纳米晶，并探讨了其上转换发光机制及温度传感性能，指出该材料在温度传感方面具有潜在应用前景。

2　实 验

介绍了KYb2F7∶2% Er3+纳米晶的制备过程，包括原材料选择、稀土硝酸盐溶液与NH4F溶液混合、pH调节、水热反应、洗涤、离心收集和干燥等步骤。同时，描述了样品表征方法，包括X射线衍射仪、扫描电子显微镜、光谱仪和高温荧光温控仪等设备，用于测定晶体结构、微观形貌、尺寸和变温光谱。

3　结果与讨论

详细分析了KYb2F7∶2% Er3+荧光材料的物相和形貌，通过XRD图谱确认了合成样品的纯相性质，且未因稀土离子掺杂产生杂相。SEM图谱显示样品呈六角形，边长约100 nm，厚度约75 nm，晶粒大小约200 nm。上转换发光性能研究表明，最佳反应时间为6小时，最佳pH值为5，且在2% Er3+掺杂量时发光强度达到最大。发射光谱显示样品发射光谱位于可见光范围，峰值对应Er3+的特定电子跃迁。能量传递机理示意图揭示了Er3+掺杂KYb2F7中的能量传递过程，包括基态吸收、激发态吸收、能量转移上转换、发射和交叉弛豫。变温光谱显示，随着温度升高，绿光和红光发射强度呈现下降趋势，而527 nm处的上转换发射强度随温度上升先升高后下降。温度传感性能研究中，通过比率型发光温度计评估了材料的性能，包括绝对灵敏度、相对灵敏度、温度不确定度和可重复性。最大绝对灵敏度在313 K时达到6.75%·K-1，最大相对灵敏度在313 K时达到0.99%·K-1，可重复性超过99%，温度不确定度在313 K时最小，为0.73 K。这些结果表明KYb2F7∶2% Er3+纳米晶具有优异的温度传感性能。

4　结 论

通过水热法制备了正交相KYb2F7∶2% Er3+上转换发光材料，具有六角状形貌。在980 nm激光激发下，该材料展现出绿光和红光发射峰，以红光发射为主。分析了发光机理，包括Yb3+向Er3+的能量转移、Er3+间的交叉弛豫以及Yb3+浓度对能级寿命的影响。研究了KYb2F7∶2% Er3+的温度传感性能，发现Er3+的上转换发射强度随温度变化呈现热猝灭和热耦合效应。利用Er3+的两个热耦合能级跃迁强度比作为LIR测温，在313~573 K温度区间内，测温灵敏度为0.99%·K-1，最小不确定度为0.73 K。实验结果表明，KYb2F7∶2% Er3+纳米晶在温度传感领域具有潜在应用价值。