摘要: 光学传感是依据光学原理和利用光的固有特性快速发展起来的传感技术，具有反应灵敏、非接触和非破坏性、抗干扰性、高速传输等特点。稀土氟化物可以通过掺杂调控实现从紫外光到近红外光全波段的激发与发射，并且具有低声子能量和高化学稳定性，是光学... 展开 光学传感是依据光学原理和利用光的固有特性快速发展起来的传感技术，具有反应灵敏、非接触和非破坏性、抗干扰性、高速传输等特点。稀土氟化物可以通过掺杂调控实现从紫外光到近红外光全波段的激发与发射，并且具有低声子能量和高化学稳定性，是光学传感的优势材料。本论文围绕稀土氟化物晶体材料的传感研究和应用开展了如下工作: 1、能够实时反映温度的纳米温度探针对于光热疗法至关重要，由此我们提出了构建近红外比率温度探针的课题。利用Li+基质的不对称结构和Nd3+和Yb3+之间的高效能量传递，经过调控敏化剂Nd3+的浓度，制得了立方相的近红外多波段发射的LiLuF4∶Yb,Nd纳米晶。在808 nm激发光下，收集发光最强的LiLuF4∶5％Yb,45％Nd材料在不同温度下的光谱，对不同发射峰进行比率分析。965 nm和1021nm的发射峰分析结果符合玻尔兹曼分布，可以作为温度监测波段，减少以往单波段温度检测的误差。该工作通过检测不同发射峰相对强度的变化来提高测温准确度，有利于推动稀土纳米温度探针的研发。 2、我们将稀土上转化发光水凝胶与光敏电阻相结合，探究了光电信号的传感变化。首先，通过调控Yb3+的掺杂浓度，制备了上转换发光优化的NaYF4∶Yb,Tm纳米材料，呈现出六方相晶体结构;然后在稀土纳米粒子表面修饰甘氨酸，加入基团改性的环糊精分子和偶氮苯分子，以丙烯酰胺为基底进行原位聚合，制备出近红外光激发的上转换发光信号的稀土发光水凝胶。将所制备的复合水凝胶与光敏电阻结合，制备出光电响应稀土上转化发光水凝胶传感器，利用电化学工作站可以检测光与电流的信号响应。该光电响应为稀土纳米粒子和水凝胶应用提供了新策略,拓展了稀土发光在光学传感领域的应用。 收起