研究目的
开发一种基于Ho3?(或Tm3?)激活的NaYF?上转换纳米线的实时肉眼可识别温度监测系统,通过视觉多色变化实现,克服传统温度计需要昂贵设备和数据处理的局限性。
研究成果
该研究成功展示了一种新型测温技术,利用上转换纳米线通过视觉多色变化实现实时、肉眼可识别的温度监测。该方法简单、经济高效,适用于温度传感、防伪和多色探测等领域,具有良好的热稳定性和重复性。
研究不足
该技术仅适用于最高295°C的温度范围,在更高温度或不同环境下可能需要优化。合成过程涉及特定条件,可能不易扩展,且依赖激光激发在某些应用中可能带来实际挑战。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用水热法合成了不同稀土掺杂比例的六方相NaYF4:Yb3+,Ho3+,Tm3+上转换纳米线。设计原理是利用上转换发光的温度依赖性光谱特性实现可视色变。
2:样品选择与数据来源:
制备了特定稀土掺杂比例(如Y/Yb/Ho/Tm=79:20:
3:
0.7)的样品,在180°C或200°C下反应24小时。数据采集自975nm激光激发下的上转换发光(UCL)光谱。
4:7)的样品,在180°C或200°C下反应24小时。数据采集自975nm激光激发下的上转换发光(UCL)光谱。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包括用于合成的不锈钢高压反应釜、SEM和TEM成像、HRTEM和SAED结构分析、EDS元素分布表征,以及975nm激光激发源。材料包含稀土硝酸盐、柠檬酸、十二烷基磺酸钠、氟化钠和乙醇。
5:实验流程与操作步骤:
合成过程包括将稀土硝酸盐与柠檬酸混合,加入十二烷基磺酸钠和氟化钠,高压反应釜加热,乙醇洗涤后分散于乙醇中。在不同温度下测量UCL光谱并分析色度坐标。
6:数据分析方法:
对UCL强度进行归一化处理,采用CIE 1931色空间和色度偏移方程分析。统计分析包括比较积分强度和颜色变化。
独家科研数据包,助您复现前沿成果,加速创新突破
获取完整内容-
stainless-steel autoclave
50 mL
Used for hydrothermal synthesis of upconversion nanowires.
-
SEM
Used for imaging the morphology of nanowires.
-
TEM
Used for high-resolution imaging and structural analysis of nanowires.
-
HRTEM
Used to reveal the crystalline nature and lattice distances of nanowires.
-
SAED
Used for electron diffraction to confirm crystal structure.
-
EDS
Used for elemental mapping to show uniform distribution of elements.
-
975 nm laser
Used for exciting the upconversion emissions and inducing photothermal effects.
-
登录查看剩余5件设备及参数对照表
查看全部