[发明专利]一种用于可视化荧光温度探针的荧光粉及其制备方法

说明书

本发明属温度检测技术领域，具体涉及一种用于可视化荧光温度探针的荧光粉及其制备。本发明提供了用于可视化荧光温度探针的荧光粉及其制备方法，其化学表达式为Ca₁₄Al_10‑xZn_6‑yO₃₅:xMn，0≤x≤0.01，0≤y≤2。本发明通过调整基质Ca₁₄Al₁₀Zn₆O₃₅的化学计量比，在Ca₁₄Al₁₀Zn₆O₃₅基质中引入Zn²⁺空位，形成适合Mn⁴⁺还原的微观化学环境，推动Mn⁴⁺还原成Mn²⁺，实现Ca₁₄Al₁₀Zn₆O₃₅基质中Mn离子的双发射。本发明将该荧光粉与460nm蓝光LED灯组合制得荧光温度探针，该探针在25℃～90℃范围内呈现出可视化荧光信号变化。

技术领域

本发明属于温度检测技术领域，具体涉及一种用于可视化荧光温度探针的荧光粉及其制备方法。

背景技术

对温度的感应是众多生物的本能，通过对周围环境温度的检测，众多生物才能趋利避害，让自己在优胜劣汰的自然选择中存活下来。随着人类社会的发展，对温度的检测不仅仅是用于躲避自然界中的危险，更是用于认识世界规律的重要手段。从群体到个体、从宏观到微观，随着认识的不断深入，人们对温度检测的精确度、灵敏度以及检测范围提出了更高的要求。新兴的荧光温度探针以光为信号，通过非接触、实时感应的方式，能提供更加方便且精确的温度检测数据。另外，荧光温度探针可通过自身发光颜色的变化为人们提供当前的环境温度情况，但是该方法一般用于较高温度的探测，无法在日常生活中有效利用。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了用于可视化荧光温度探针的荧光粉，其化学表达式为Ca₁₄Al_10-xZn_6-yO₃₅:xMn，0≤x≤0.01，0≤y≤2。该荧光粉具有Mn⁴⁺与Mn²⁺的红光与绿光特征发射光谱，根据其发光热稳定性的明显差异，制得的荧光温度探针在25℃～90℃呈可视化荧光信号变化。

所述用于可视化荧光温度探针的荧光粉的制备方法为：按照化学表达式Ca₁₄Al_10-xZn_6-yO₃₅:xMn的化学计量比准确称取原料CaCO₃、Al₂O₃、ZnO、MnO₂，加入助熔剂H₃BO₃，在研钵中研磨30min，充分混匀，将混匀后的粉末倒入坩埚中，在高温马弗炉中进行焙烧；其中，0≤x≤0.01，0≤y≤2。

优选的，所述助熔剂H₃BO₃的加入量为体系质量分数5％。

进一步的，焙烧温度为900～1400℃，焙烧时间为3～6h。

优选的，焙烧温度为1200℃，焙烧时间为5h。

优选的，焙烧在空气气氛中进行。

一种荧光温度探针，由上述用于可视化荧光温度探针的荧光粉与460nm蓝光LED灯组成。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：