近日，我校化學化工與環境工程學院宋明君教授課題組在雜志Journal of Luminescence 上發表了題為“Color-tunable luminescence and temperature sensing properties of a single-phase dual-emitting La₂LiSbO₆:Bi³⁺, Sm³⁺ phosphor”的研究論文（DOI: 10.1016/j.jlumin.2021.118014）。

作為基本物理參數之一，溫度對于人們的日常生活、工業生產以及科學研究有著重要的意義。而傳統的接觸式溫度傳感器的應用在很多方面收到了限制，例如細胞內測溫、有毒、腐蝕或輻射環境下測溫等等。而基于熒光材料光學溫度響應特性的非接觸式溫度傳感技術—熒光強度比（FIR）技術則克服了接觸式測溫計的諸多缺陷，同時具有對測量條件依賴較小、穩定性好、具有自矯正特性等優點。

Bi³⁺離子是研究發光材料中一種常用的激活離子。與三價稀土離子不同的是，Bi³⁺的發光主要基于外層6s²~6s¹6p¹躍遷。由于缺少外層電子的屏蔽，其光譜特性更加容易受周圍環境的影響，如溫度、配位數、共價鍵強度等。此外，Bi³⁺離子由于在紫外或藍光區域具有較寬的吸收帶，并且能把吸收到的能量傳遞給其他激活離子，因此Bi³⁺還是一種重要的敏化劑離子。我校人員研究了Bi³⁺與Sm³⁺離子單/共摻的La₂LiSbO₆材料的發光特性，從中觀察到Bi³⁺與Sm³⁺離子之間存在著顯著的能量傳遞效應。通過控制兩種離子的摻雜比例，實現了材料發光顏色從藍色到紅色的調諧。此外，根據發光強度及熒光壽命的變化，分析了Bi³⁺與Sm³⁺離子之間的能量傳遞機理與傳遞效率。尤其值得指出的是，Bi³⁺離子在La₂LiSbO₆材料中呈現出較強的溫度響應特性，其發光強度隨著溫度的升高而迅速降低。相比之下，Sm³⁺離子則呈現出了較好的熱穩定性，其發光前度幾乎不受溫度影響。因此，通過監測兩種離子的發光強度之比或材料的發光顏色變化，可實現有效的溫度監控。基于熒光強度比（FIR）技術，計算出La₂LiSbO₆:Bi³⁺, Sm³⁺材料作為溫度傳感材料的相對靈敏度達到了1.48%K^-1，高于目前報道的大部分光學測溫材料。

我校宋明君教授為該論文的第一作者，我校年輕博士王晶為該論文的通訊作者，淮南師范學院趙旺教授以及韓國釜慶國立大學博士后薛俊鵬參與了該論文的部分研究工作。該研究得到了山東省自然科學基金委項目（No. ZR2020KF017）及安徽省自然科學基金項目（1708085QE91）的資助。

論文鏈接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0022231321001307

（化學化工與環境工程學院）