Ag和Pd修饰YVO4 :Bi3+ 纳米荧光体的发光增强与温度传感性能研究

为解决纳米荧光体水相合成中发光效率低的问题，研究人员通过湿化学法合成了Ag/Pd修饰的Y0.99 VO4 :0.01Bi3+ 纳米荧光体。研究发现，1 mol% Ag和0.5 mol% Pd修饰分别使发光强度提升2倍和3倍，且Pd修饰样品在149°C下获得2.0% °C?1 的相对灵敏度。该研究为开发高性能光学温度传感材料提供了新思路。

　　

在生物医学和工业传感领域，精确的温度测量至关重要。传统温度计难以满足纳米尺度测温需求，而基于荧光材料的非接触式测温技术因其高灵敏度和空间分辨率备受关注。钒酸钇(YVO₄
)作为优异的荧光基质材料，掺杂稀土或过渡金属离子后广泛应用于激光器、生物成像等领域。然而，水相合成的YVO₄
纳米颗粒存在发光效率低的瓶颈问题，这严重限制了其在温度传感等精密测量中的应用。

为突破这一限制，研究人员开展了Ag和Pd纳米颗粒修饰YVO₄
:Bi³⁺
的研究。通过湿化学法合成纳米荧光体后，采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、透射电镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)等技术表征材料结构，并系统研究了其光致发光性能和温度传感特性。

研究结果显示，所有样品均结晶为纯四方相YVO₄
，Ag和Pd纳米颗粒成功附着在荧光体表面。光致发光光谱显示，修饰后的样品发光强度显著增强，其中1 mol% Ag和0.5 mol% Pd修饰分别使发光强度提升至未修饰样品的2倍和3倍。温度依赖性研究表明，Pd修饰样品在149°C时获得2.0% °C^?1
的最高相对灵敏度，而Ag修饰样品在92°C和室温(27°C)分别表现出1.75% °C^?1
和1.23% °C^?1
的灵敏度。

这项研究创新性地利用贵金属纳米颗粒的局域表面等离子体共振(LSPR)效应，成功提升了YVO₄
:Bi³⁺
纳米荧光体的发光性能和温度传感灵敏度。特别是Ag修饰样品在室温下的优异表现，为开发适用于生物医学领域的高灵敏度纳米温度传感器提供了新思路。该成果不仅拓展了YVO₄
基材料在光学测温领域的应用前景，也为设计其他高性能纳米荧光材料提供了重要参考。