一种温度传感材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种温度传感材料及其制备方法和应用，所述温度传感材料包括多孔MOF复合材料，所述多孔MOF复合材料封装有发光性能优异的CsPbCl

【技术实现步骤摘要】
一种温度传感材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及温度传感
，具体涉及一种温度传感材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]基于光学原理的非接触式温度传感器由于具有温度响应迅速、准确性高、可实现实时传感等优势引起科研工作者极大的研究兴趣，温度传感可通过监测荧光强度、发射光谱位移、荧光寿命以及荧光强度比(FIR)等多种模式实现。
[0003]当前主流的荧光传感模式主要为单一荧光探针传感模式。由于单一荧光探针传感模式容易受到激发强度等外界环境刺激的干扰，且探针自身浓度、荧光量子产率等也会引起误差的缺点，极大限制了传感器的实际应用。因此，发展新型复合型荧光材料用于温度快速传感，创建高效、准确的温度检测体系对于多领域中温度的有效快速检测具有重要意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了提供一种灵敏度高，传感速度快的温度传感材料。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]本专利技术首先提供了一种温度传感材料，该材料包括多孔MOF复合材料，所述MOF复合材料内部封装有CsPbCl
x
Br3‑
x
，其中，0≤x＜3，所述MOF复合材料使用H3BTC作为有机配体和稀土离子结合而成。
[0007]进一步地，所述稀土离子为Eu
3+
，所述CsPbCl
x
Br3‑
x
中，0≤x≤1.5；所述温度传感材料具有双峰响应荧光特性，可以在波长范围330
‑
450nm的光激发下发射出荧光。
[0008]本专利技术还提供了上述的温度传感材料的制备方法，其包括以下步骤：
[0009]S1、利用热注入法制备CsPbCl
x
Br3‑
x
材料：称取Cs2CO3、PbCl2与PbBr2，将Cs2CO3溶解在油酸以及第一溶剂中，得到油酸铯前驱体液；将PbCl2与PbBr2加入到第二溶剂中溶解后，再向其中注入所述油酸铯前驱体液，制得CsPbCl
x
Br3‑
x
NCs材料；
[0010]S2、利用反溶液法制备CsPbCl
x
Br3‑
x
@Eu
‑
BTC复合材料：将步骤S1中得到的CsPbCl
x
Br3‑
x NCs溶解到第三溶剂中得到含Eu
3+
的金属前驱体混合液，向所述混合液中加入H3BTC至反应充分，再加入反溶剂甲苯，高速离心；收集沉淀的CsPbCl
x
Br3‑
x
@Eu
‑
BTC粗产物；加入洗涤剂离心洗涤后干燥，得到CsPbCl
x
Br3‑
x
@Eu
‑
BTC复合材料；
[0011]S3、将聚苯乙烯充分溶解于甲苯中得到聚苯乙烯的甲苯溶液，将步骤S2得到的CsPbCl
x
Br3‑
x
@Eu
‑
BTC复合材料均匀分散于聚苯乙烯的甲苯溶液中，得到PS
‑
CsPbCl
x
Br3‑
x
@Eu
‑
BTC甲苯分散液；将所述分散液滴注在石英衬底片上，室温下自然干燥，获得均匀的PS
‑
CsPbCl
x
Br3‑
x
@Eu
‑
BTC薄膜。
[0012]进一步地，所述步骤S1中，所述第一溶剂为十八烯，按照化学计量比Cs2CO3:PbCl2:PbBr2＝1：(0
‑
1.5)：(1.5
‑
3)，优选为1：1.5：1.5；所述第二溶剂包含DMF。
[0013]进一步地，所述步骤S2中，第三溶剂包括Eu(NO3)3·
6H2O和NaAc。
[0014]进一步地，各物质的加量比例为：Eu(NO
3)3
·
6H2O：NaAc：H3BTC＝0.4mmol：2.0mL：0.9mmol。
[0015]本专利技术还提供了上述的温度传感材料的应用，其可用于温度检测、分析；还可以用于制备温度传感器。
[0016]进一步地，上述应用包括：将所述温度传感材料制成薄膜并进行温度传感，固定激发波长，并采用荧光分光光度计配套控温附件控制温度；在特定温度下，进行荧光发射光谱测定，在样品仓温度预设值达到所述特定温度后，保温5min
‑
10min后进行光谱采集；绘制荧光强度比和温度的关系曲线，从而可以根据检测到的荧光强度比得到温度数据，其中荧光强度比为CsPbCl
x
Br3‑
x
与Eu
‑
BTC特征峰荧光强度之比值，并取对数。
[0017]本专利技术还提供了一种温度传感器，其包含上述的温度传感材料制成的薄膜，或者采用上述的温度传感材料的制备方法制备得到的薄膜，所述薄膜具有荧光特性，可以被波长范围330nm
‑
450nm的光激发并发射出荧光，所述温度传感器可以根据检测到的荧光特性得到温度数据。
[0018]采用上述技术方案后，本专利技术与
技术介绍
相比，具有如下有益效果：
[0019]1、本专利技术提供的温度传感材料将发光性能优异的CsPbCl
x
Br3‑
x
(0≤x＜3)材料封装于多孔的MOF材料中，MOF有机骨架部分使用富含烷基与苯基的高疏水材料均苯三甲酸(BTC)材料，结合较低温度下(350K以下)稀土离子独特的荧光热增强的性质，与荧光热猝灭的CsPbCl
x
Br3‑
x
构建双响应比率型传感体系，达到对温度的高灵敏、快速传感；
[0020]2、本专利技术提供的温度传感材料中，通过热注入法制备CsPbCl
x
Br3‑
x
，利用反溶剂法制备CsPbCl
x
Br3‑
x
@Eu
‑
BTC，通过涂片法得到CsPbCl
x
Br3‑
x
@Eu
‑
BTC温度传感薄膜，制备过程简单，最后获得的薄膜材料可以对温度进行快速检测，灵敏度高，可逆性好，操作便捷，易于推广；
[0021]3、本专利技术提供的温度传感材料可应用于制造温度传感器，其具有温度快速传感的优势，无需接触被观测对象，利用温度与其荧光强度的线性相关特征，可以快速对温度进行分析。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本专利技术的一些实施例，而非对本专利技术的限制。
[0023]图1是本专利技术一实施例提供的材料CsPbCl
x
Br3‑
x
@Eu
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种温度传感材料，其特征在于：所述温度传感材料包括多孔MOF复合材料，所述MOF复合材料内部封装有CsPbCl
x
Br3‑
x
，其中，0≤x＜3，所述MOF复合材料使用H3BTC作为有机配体和稀土离子结合而成。2.根据权利要求1所述温度传感材料，其特征在于：所述稀土离子为Eu
3+
，所述CsPbCl
x
Br3‑
x
中，0≤x≤1.5；所述温度传感材料具有双峰响应荧光特性，可以在波长范围330
‑
450nm的光激发下发射出荧光。3.一种如权利要求1或2所述的温度传感材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、利用热注入法制备CsPbCl
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Br3‑
x
材料：称取Cs2CO3、PbCl2与PbBr2，将Cs2CO3溶解在油酸以及第一溶剂中，得到油酸铯前驱体液；将PbCl2与PbBr2加入到第二溶剂中溶解后，再向其中注入所述油酸铯前驱体液，制得CsPbCl
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Br3‑
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NCs材料；S2、利用反溶液法制备CsPbCl
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@Eu
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BTC复合材料：将步骤S1中得到的CsPbCl
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Br3‑
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NCs溶解到第三溶剂中得到含Eu
3+
的金属前驱体混合液，向所述混合液中加入H3BTC至反应充分，再加入反溶剂甲苯，高速离心；收集沉淀的CsPbCl
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Br3‑
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@Eu
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BTC粗产物；加入洗涤剂离心洗涤后干燥，得到CsPbCl
x
Br3‑
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@Eu
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BTC复合材料；S3、将聚苯乙烯充分溶解于甲苯中得到聚苯乙烯的甲苯溶液，将步骤S2得到的CsPbCl
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Br3‑
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@Eu
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BTC复合材料均匀分散于聚苯乙烯的甲苯溶液中，得到PS
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CsPbCl
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Br3‑

【专利技术属性】
技术研发人员：金靖雯，郭志勇，张晨，胡锦芳，陈曦，
申请(专利权)人：厦门华厦学院，
类型：发明
国别省市：