无水乙醇溶液，并用pH = 2的盐酸溶液调节至弱酸性pH = 6.5、加入上述步骤(2)所制备的1mL预水解正硅酸乙酯溶液，在室温下磁力搅拌；称取0.3g YAG:Ce荧光粉加入上述烧杯中，室温磁力搅拌至形成均一的凝胶；
[0059](4)将步骤(3)所得凝胶置于80°C真空干燥箱内干燥12h，将所得产物研磨成粉末，得到碳量子点/Si02/Y3A15012: Ce3+(YAG = Ce)黄色荧光粉三元复合材料。
[0060]图8为荧光碳量子点、Y3Al5O12: Ce3+(YAG: Ce)黄色荧光粉、碳量子点/S12/Y3Al5012:Ce3+(YAG:Ce)黄色荧光粉三元复合材料分别在370nm、448nm、420nm激发波长下的归一化发射光谱图。由发射光谱图可见，碳量子点/Si02/Y3A15012:Ce3+(YAG = Ce)黄色荧光粉三元复合材料在单一激发波长下出现了 Y3Al5O12 = Ce3+(YAG = Ce)黄色荧光粉和碳量子点的特征发射峰，成功得到复合的材料。
[0061]图9为掺杂0.3g Y3Al5012:Ce3+(YAG:Ce)黄色荧光粉的碳量子点/S12/Y3Al5O12: Ce3+ (YAG: Ce)黄色荧光粉三元复合材料在420nm激发波长下，不同温度下(100-300K，每20K取一个点)测得的发射光谱图。从图中可看到，随着温度的升高，荧光发射强度下降。
[0062]图10为掺杂0.3g Y3Al5012:Ce3+(YAG:Ce)黄色荧光粉的碳量子点/S12/Y3Al5O12: Ce3+ (YAG: Ce)黄色荧光粉三元复合材料在420nm激发波长下，100-300K温度范围内Y3Al5O12: Ce3+ (YAG: Ce)黄色荧光粉与碳量子点荧光强度的比值(F52CI/F47CI)与温度的线性关系。从图中可看到，该复合材料的荧光碳量子点与荧光粉的荧光强度的比值与温度具有良好的线性关系，线性相关系数R2= 0.9916，一元线性回归方程为y =1.3810-6.0219X 1(Γ4χ0
[0063]实施例4:
[0064]碳量子点/Si02/Sr2Si5N8:Eu2+荧光粉三元复合材料的制备，具体步骤如下:
[0065](I)硅烷功能化荧光碳量子点的制备:氮气保护条件下，把真空脱气的200mLΝ-β-(氨乙基)-γ -氨丙基三甲氧基硅烷预热至240 V，激烈搅拌情况下快速加入Sg无水柠檬酸，恒温反应5min后取出并自然冷却至室温，粗产物用石油醚纯化三次后得最终硅烷功能化荧光碳量子点；
[0066](2)预水解正硅酸乙酯溶液的制备:将55mL正硅酸乙酯溶液、55mL无水乙醇、3.5mL蒸馏水、ImL pH = 2的盐酸溶液置于圆底烧瓶中，在80°C下回流90min，冷却至室温，静置15min，再加入18mL蒸馏水和0.5mL pH = 2的盐酸溶液于圆底烧瓶中，室温下搅拌15min ；
[0067](3)荧光碳量子点/S12/无机荧光粉复合凝胶的制备:取上述步骤⑴所制备的荧光碳量子点溶液Ig于烧杯中，加入5mL无水乙醇溶液，并用pH = 2的盐酸溶液调节至弱酸性pH = 6.5、加入上述步骤(2)所制备的1mL预水解正硅酸乙酯溶液，在室温下磁力搅拌；称取0.3g Sr2Si5N8: Eu2+焚光粉加入上述烧杯中，室温磁力搅拌至形成均一的凝胶；
[0068](4)将步骤(3)所得凝胶置于80°C真空干燥箱内干燥12h，将所得产物研磨成粉末，得到碳量子点/Si02/Sr2Si5N8:Eu2+荧光粉三元复合材料。
[0069]图11为荧光碳量子点、Sr2Si5N8 = Eu2+焚光粉、碳量子点/S1 2/Sr2Si5N8:Eu2+焚光粉三元复合材料分别在370nm、308nm、340nm激发波长下的归一化发射光谱图。由发射光谱图可见，碳量子点/Si02/Sr2Si5N8:Eu2+荧光粉三元复合材料在单一激发波长下出现了Sr2Si5N8 = Eu2+焚光粉和碳量子点的特征发射峰，成功得到复合的材料。
[0070]图12为掺杂0.3g Sr2Si具:Eu2+荧光粉的碳量子点/S1 2/Sr2Si5N8:Eu2+焚光粉三元复合材料在340nm激发波长下，不同温度下(100-280K，每20K取一个点)变温下的发射光谱图。从图中可看到，随着温度的升高，荧光发射强度下降。
[0071]图13为掺杂0.3g Sr2Si具:Eu2+荧光粉的碳量子点/S1 2/Sr2Si5N8:Eu2+焚光粉三元复合材料在340nm激发波长下，100-280K温度范围内Sr2Si5N8: Eu2+荧光粉与碳量子点荧光强度的比值(F616/F47CI)与温度的线性关系。从图中可看到，该复合材料的荧光碳量子点与荧光粉的荧光强度的比值与温度具有良好的线性关系，线性相关系数R2= 0.9840，一元线性回归方程为 y = 1.2658-4.9271X 10_4χο
[0072] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种荧光碳量子点/S12/无机荧光粉三元复合温度传感材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)硅烷功能化荧光碳量子点的制备:惰性气体保护条件下，把真空脱气的Ν-β-(氨乙基)-γ -氨丙基三甲氧基硅烷预热至220?250°C，在搅拌条件下加入无水柠檬酸，无水柠檬酸的加入量相对于Ν-β -(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷比例为0.02?0.06g/mL，恒温反应I?1min后取出并冷却至室温，粗产物用石油醚纯化三次后得硅烷功能化荧光碳量子点溶液； (2)预水解正硅酸乙酯溶液的制备:按摩尔比为正硅酸乙酯:无水乙醇:蒸馏水:盐酸溶液=1:2?8:0.5?1.2:5X 10_5?0.5的比例将这四种溶液置于反应容器中，在60?80°C下回流60?lOOmin，冷却至室温，静置10?30min，再加入一定量的蒸饱水和盐酸溶液至最终摩尔比例为正硅酸乙酯:无水乙醇:蒸馏水:盐酸溶液=1:2?8:2?7:0.1?0.5，室温下搅拌10?30min得到预水解正娃酸乙酯溶液，静置待用； (3)荧光碳量子点/S12/无机荧光粉复合凝胶的制备:取Ig步骤(I)所制备的硅烷功能化荧光碳量子点溶液，加入5mL无水乙醇，并用盐酸溶液调节至pH = 4.5?6.5，加入5?40mL步骤⑵所制备的的预水解正硅酸乙酯溶液，在室温下搅拌，加入O?4g荧光粉，室温搅拌至形成均一的荧光碳量子点/S12/无机荧光粉复合凝胶； (4)将步骤(3)所得的荧光碳量子点/S12/无机荧光粉复合凝胶干燥，将所得产物研磨成粉末，得到所述荧光碳量子点/S12/无机荧光粉三元复合温度传感材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(I)所述惰性气体为氮气。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)和步骤(3)所述的盐酸溶液的pH值均为2。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤⑷所述的干燥为80?100°C真空干燥8?14h。
5.一种荧光碳量子点/S1 J无机荧光粉三元复合温度传感材料，其特征在于，其由权利要求I?4任一项所述的制备方法获得。
【专利摘要】本发明公开了一种荧光碳量子点/SiO2/无机荧光粉三元复合温度传感材料的制备方法，属于复合功能材料领域。所述制备方法以无水柠檬酸、有机硅烷为原料合成硅烷功能化荧光碳量子点，采用溶胶-凝胶法，通过与正硅酸乙酯进行水解共缩聚反应，获得荧光碳量子点/SiO2/无机荧光粉三元复合材料。在100-440K的温度范围内，该复合材料的荧光碳量子点与荧光粉的荧光强度的比值与温度具有良好的线性关系，从而为对温度的传感探测提供了一种基于荧光热猝灭的途径。该类荧光碳量子点/SiO2/无机荧光粉三元复合温度传感材料具备稳定性强、响应快速、灵敏度高等明显优势，具有很好的应用前景。
【IPC分类】G01K11-00, C09K11-65, C09K11-80
【公开号】CN104830325
【申请号】CN201510200560
【发明人】雷炳富, 李唯, 张浩然, 刘应亮, 肖勇, 郑明涛, 董汉武
【申请人】华南农业大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年4月23日