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近日，我校材料科學(xué)與工程學(xué)院副教授劉敏與中科院上海硅酸鹽研究所蘇良碧研究員合作，在氟化物的超快室溫制備和熱增強(qiáng)上轉(zhuǎn)換發(fā)光方面取得進(jìn)展，在光學(xué)領(lǐng)域權(quán)威期刊Laser & Photonics Reviews（材料科學(xué)1區(qū)Top期刊，IF=9.8）發(fā)表題為“Ultrafast Room-Temperature Synthesis of Yb3+/Er3+ codoped K3ZrF7 Nanocrystals for Thermal Enhancement of Upconversion”的研究論文。論文第一單位為上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)，付虎輝博士為論文第一作者，劉敏、蘇良碧和付虎輝博士為共同通訊作者。

由于其在生物成像、載藥、傳感和編碼等方面的潛在應(yīng)用前景，稀土摻雜上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米晶受到廣泛關(guān)注。目前，稀土上轉(zhuǎn)換納米材料的制備通常需要嚴(yán)格的合成條件，如高的反應(yīng)溫度、長的反應(yīng)時間、嚴(yán)苛的無水和無氧環(huán)境，以及繁瑣的后處理過程。這些缺點(diǎn)嚴(yán)重阻礙了稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

研究人員采用室溫共沉淀法，10s即可獲得分散性良好、形貌規(guī)則和尺寸均一的立方相K3ZrF7:Yb/Er納米晶。并且，其表現(xiàn)出優(yōu)于高溫合成K3ZrF7:Yb/Er納米和室溫合成NaBiF4:Yb/Er納米的上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能。這些納米材料在室溫到473 K范圍內(nèi)表現(xiàn)出反常的上轉(zhuǎn)換熱增強(qiáng)效應(yīng)，這可能是因為異價摻雜導(dǎo)致的F-空位。

基于NTCLs-LIR技術(shù)，研究人員進(jìn)一步調(diào)查了樣品的溫度傳感性能，其最大絕對敏感度(Sa)和相對敏感度(Sr)分別達(dá)到443.2% 和1.52% K-1，Sa高于目前報道的幾乎所有的Yb/Er摻雜光學(xué)測溫材料，這讓K3ZrF7:Yb/Er納米晶在高精度納米光學(xué)溫度傳感領(lǐng)域具備潛在的應(yīng)用前景。