[发明专利]一种具有高灵敏度的纳米温度探针设计及材料制备方法

权利要求书

1.一种具有高灵敏度的纳米温度探针，其特征在于，所述纳米温度探针为核-壳-壳结构纳米粒子；所述核-壳-壳结构纳米粒子由六方相NaYF₄主体基质掺杂特定的稀土离子组合构成。

2.根据权利要求1所述的一种具有高灵敏度的纳米温度探针，其特征在于，所述核-壳-壳结构纳米粒子的晶核区掺杂的稀土离子为Yb/Er/Ce，核-壳-壳结构纳米粒子的外壳层掺杂的稀土离子为Yb/Tm。

3.根据权利要求1所述的一种具有高灵敏度的纳米温度探针，其特征在于，所述核-壳-壳结构纳米粒子由内而外分别是绿光发射晶核NaYF₄:Yb/Er/Ce、惰性隔离层NaYF₄和蓝光发射外壳层NaYF₄:Yb/Tm，所述核-壳-壳结构纳米粒子的化学表达式为NaYF₄:Yb/Er/Ce@NaYF₄@NaYF₄:Yb/Tm。

4.根据权利要求3所述的一种具有高灵敏度的纳米温度探针，其特征在于，所述绿光发射晶核NaYF₄:Yb/Er/Ce中稀土离子Yb³⁺、Er³⁺、Ce³⁺的摩尔浓度分别为10-30mol％、1-4mol％和0-6mol％；蓝光发射外壳层NaYF₄:Yb/Tm中稀土离子Yb³⁺、Tm³⁺的摩尔浓度分别为9-69mol％和0.5-2mol％。

5.一种权利要求1-4任一项所述的具有高灵敏度的纳米温度探针的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)按照摩尔分数称取Y(CH₃COO)₃、Yb(CH₃COO)₃、Er(CH₃COO)₃和Ce(CH₃COO)₃，在反应溶剂中保温形成配合物，然后加入含有NH₄F以及NaOH的甲醇溶液反应，抽真空除去残余甲醇和水汽，再在氩气保护下进行反应，得到NaYF₄:Yb/Er/Ce晶核纳米粒子；

(2)按照摩尔分数称取Y(CH₃COO)₃，在反应溶剂中保温形成配合物，加入含有步骤(1)所得NaYF₄:Yb/Er/Ce纳米粒子的环己烷溶液，然后加入含有NH₄F以及NaOH的甲醇溶液反应，抽真空除去残余甲醇和水汽，再在氩气保护下进行反应，得到NaYF₄:Yb/Er/Ce@NaYF₄核-壳结构纳米粒子；

(3)按照摩尔分数称取Y(CH₃COO)₃、Yb(CH₃COO)₃和Tm(CH₃COO)₃，在反应溶剂中保温形成配合物，加入含有步骤(2)所得NaYF₄:Yb/Er/Ce@NaYF₄纳米粒子的环己烷溶液，然后加入含有NH₄F以及NaOH的甲醇溶液反应，抽真空除去残余甲醇和水汽，再在氩气保护下进行反应，随后降至室温后用环己烷、乙醇离心洗涤后烘干后得到核-壳-壳结构纳米粒子NaYF₄:Yb/Er/Ce@NaYF₄@NaYF₄:Yb/Tm，即所述纳米温度探针。

6.根据权利要求4所述的一种具有高灵敏度的纳米温度探针的制备方法，其特征在于，步骤(1)、(2)、(3)所述反应溶剂为油酸和十八烯的混合溶剂。

7.根据权利要求4所述的一种具有高灵敏度的纳米温度探针的制备方法，其特征在于，步骤(1)、(2)、(3)所述保温的温度为120-160℃，保温时间为40-90分钟。