负热膨胀Sc2W3O12:Pr3+用于光学温度计,防伪和信息加密的多功能应用

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 固态化学 固态化学
• 发光的光度是非常的低.

背景情况:

• 在光器中,发光的热灭阻碍了实际应用.
• 开发具有抗热发光特性的材料是一个重大挑战.
• 负热膨胀 (NTE) 材料具有独特的热反应特性.

研究的目的:

• 为了合成和描述NTE Sc₂W₃O₁₂: Pr³⁺.
• 调查反热发光特性和潜在的机制.
• 探索在光学温度计和防伪领域的潜在应用.

主要方法:

• 固态合成路径用于制备Sc₂W₃O₁₂:xPr³⁺.
• 光发光谱学用于分析激发和发射特性.
• 温度依赖的发光强度和寿命测量.
• 光学温度计校准的光强度比 (FIR) 方法.

主要成果:

• 合成的Sc2O12:Pr3+体表现出双激发 (265nm,346nm) 和双发射 (611nm红色,426nm蓝色).
• 显著的发光增强 (~700%) 在373K由于NTE诱导的晶格收缩和促进的能量转移.
• 从[WO₄]^2-到Pr³⁺离子的高能量转移效率 (88%在373K) 是很高的.
• 开发了一种具有1.89%K-1的相对灵敏度的光学温度计.
• 证明了防伪和颜色切换能力.

结论:

• 使用Pr³⁺的Sc₂W₃O₁₂的光体具有特殊的抗热发光特性.
• 在高温下增强发光时,NTE行为至关重要.
• 这些光体对光学温度计,防伪和信息加密具有显著的前景.