Propiedades de detección de temperatura por fluorescencia de conversión ascendente basadas en nanocristales LiYbF4∶Er3+

HUANG Qianyu ,  

WEN Yijie ,  

HU Shuai ,  

YUAN Maohui ,  

HAN Kai ,  

摘要

Se prepararon materiales nanoluminiscentes de conversión ascendente con diferentes concentraciones de dopaje Er3+ en LiYbF4 mediante un método hidrotermal mejorado. Se caracterizó y analizó sistemáticamente la morfología microscópica de las nanopartículas sintetizadas, la estructura cristalina, los espectros de emisión de conversión ascendente y las propiedades de detección de temperatura por fluorescencia de conversión ascendente. Los resultados de SEM mostraron que el tamaño de las partículas varía con la concentración de dopaje de Er3+, oscilando entre cientos de nanómetros y varios micrómetros. Los resultados de difracción de rayos X indicaron que las posiciones de los picos en los patrones de XRD se mantienen esencialmente constantes con el aumento de la concentración de Er3+, lo que indica que la introducción de Er3+ no cambia significativamente la fase cristalina del LiYbF4. Bajo excitación con láser continuo a 980 nm, la intensidad máxima de emisión de fluorescencia de conversión ascendente se alcanzó con una fracción molar de dopaje de Er3+ de 0.05%, y la temperatura de extinción de la fluorescencia de conversión ascendente fue de aproximadamente 600 K. Se estudiaron las propiedades de detección de temperatura de fluorescencia de conversión ascendente en un rango amplio de temperatura de 298 a 623 K para estas nanopartículas de alta estabilidad térmica. Los resultados confirmaron que a 298 K la sensibilidad relativa máxima (Sr) es de 1.296%·K-1, la incertidumbre de temperatura (δT) es inferior a 3.1 K en el rango de medición y δT < 0.266 K cuando la temperatura es inferior a 573 K.

关键词

fluorescencia de conversión ascendente;detección de temperatura;LiYbF4∶Er3+;nanocristales;método hidrotermal

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