本發明涉及發光復合納米材料，尤其涉及一種聲響應發光復合納米材料及其制備方法和應用。

背景技術：

1、本發明背景技術中公開的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

2、近年來，發光材料在多個領域展現出巨大的應用潛力，如發光器件、防偽、傳感、檢測、疾病診斷等領域。聲響應發光材料作為發光材料中的一種，其發光顏色和強度可以通過外部聲刺激進行調控，這種特性使得該類材料在傳感器、生物成像、環境監測等領域具有廣泛的應用前景。盡管聲響應發光材料展現出巨大的應用潛力，但目前對聲響應發光材料的研究較少，且存在成本較高、材料制備復雜、穩定性較差等問題。因此，如何提供一種成本較低、制備方法簡單且具有良好聲響應靈敏度及高穩定性的聲響應發光納米材料，是亟待解決的問題。

技術實現思路

1、有鑒于此，本發明提供了一種聲響應發光復合納米材料及其制備方法和應用，本發明所提供的聲響應發光復合納米材料在特定波長激光激發下能產生發光光譜，且發光光譜隨聲音強度的改變產生變化，能夠實現對聲音強度的檢測，同時其發光強度具有良好的溫度穩定性。

2、第一方面，本發明提供了一種聲響應發光復合納米材料，包括中空介孔二氧化硅納米顆粒和在所述中空介孔二氧化硅納米顆粒表面及介孔內負載的銪摻雜鈦酸鋇納米顆粒；所述銪摻雜鈦酸鋇納米顆粒的化學式為batio3:eu3+；所述中空介孔二氧化硅納米顆粒和銪摻雜鈦酸鋇納米顆粒的質量比為1?:?(0.8~1.5)。

3、第二方面，本發明提供了上述聲響應發光復合納米材料的制備方法，包括如下步驟：

4、將銪鹽和鋇鹽溶解于水中形成溶液一；將鈦酸四丁酯、醋酸和乙醇混合后形成溶液二；將溶液一和溶液二混合攪拌，然后加入中空介孔二氧化硅納米顆粒，在40~60℃攪拌20~60min，然后升溫至100~130℃靜置8~20h，形成前驅體材料；

5、將前驅體材料進行燒結，即得聲響應發光復合納米材料。

6、第三方面，本發明提供了上述聲響應發光復合納米材料的應用，將所述聲響應發光復合納米材料用于制備聲傳感器。

7、與現有技術相比，本發明取得了以下有益效果：

8、（1）本發明所提供的聲響應發光復合納米材料在390~400nm激發波長下的發光強度隨聲音音量的升高而明顯升高，且呈現出較好的線性關系，從而能夠實現聲音強度的檢測；同時，本發明的聲響應發光復合納米材料展現出良好的溫度穩定性，在室溫到300℃的范圍內，發光強度基本上不發生明顯變化；此外，本發明的聲響應發光復合納米材料具有較小的粒徑，使其在生物成像、聲傳感器等領域具有良好的應用前景；

9、（2）本發明所提供的聲響應發光復合納米材料的制備方法簡單、成本低廉，有利于工業化大規模生產。

技術特征：

1.一種聲響應發光復合納米材料，其特征在于，包括中空介孔二氧化硅納米顆粒和在所述中空介孔二氧化硅納米顆粒表面及介孔內負載的銪摻雜鈦酸鋇納米顆粒；所述銪摻雜鈦酸鋇納米顆粒的化學式為batio3:eu3+；所述中空介孔二氧化硅納米顆粒和銪摻雜鈦酸鋇納米顆粒的質量比為1?:?(0.8~1.5)。

2.如權利要求1所述的聲響應發光復合納米材料，其特征在于，所述聲響應發光復合納米材料的平均粒徑為60~150nm。

3.如權利要求1所述的聲響應發光復合納米材料，其特征在于，所述銪摻雜鈦酸鋇納米顆粒中，ti4+與eu3+的摩爾比為(80~92):(8~20)。

4.如權利要求1~3任一項所述的聲響應發光復合納米材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

5.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述銪鹽選自氯化銪、硝酸銪或醋酸銪，所述鋇源選自乙酸鋇、氯化鋇或硝酸鋇。

6.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述溶液一中，銪鹽的濃度為0.8~1.5mol/l；所述鈦酸四丁酯、醋酸和乙醇的用量比為10mmol?:?(4~6)ml?:?(2~4)ml。

7.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述加入中空介孔二氧化硅納米顆粒的步驟之后，首先進行超聲處理，然后抽真空；其中，超聲的功率為80~200w，超聲的時間為5~20min；抽真空的時間為10~20min。

8.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述燒結包括預燒結和正式燒結，所述預燒結的溫度為400~600℃，所述預燒結的時間為1~3h；所述正式燒結的溫度為1100~1300℃，所述正式燒結的時間為1~3h。

9.如權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述正式燒結步驟之后，還包括對燒結產物進行洗滌、干燥和研磨的步驟，研磨后即得聲響應發光復合納米材料。

10.如權利要求1~3任一項所述的聲響應發光復合納米材料或上述權利要求4~9任一項所述的制備方法制備得到的聲響應發光復合納米材料的應用，其特征在于，將所述聲響應發光復合納米材料用于制備聲傳感器。

技術總結
本發明公開了一種聲響應發光復合納米材料及其制備方法和應用，屬于發光復合納米材料技術領域。本發明提供的聲響應發光復合納米材料包括中空介孔二氧化硅納米顆粒和在所述中空介孔二氧化硅納米顆粒表面及介孔內負載的銪摻雜鈦酸鋇納米顆粒；所述銪摻雜鈦酸鋇納米顆粒的化學式為BaTiO<subgt;3</subgt;:Eu<supgt;3+</supgt;；所述中空介孔二氧化硅納米顆粒和銪摻雜鈦酸鋇納米顆粒的質量比為1:(0.8~1.5)。本發明所提供的聲響應發光復合納米材料能夠實現聲音強度的檢測，且具有良好的溫度穩定性，同時制備方法簡單、成本低廉。

技術研發人員：劉國鋒,張昱岑,于暢,王振興,許士才,馬立軍,呂超,田蒙,張俊葉,趙澤成,張想通,張霞,沈叢叢,王鐵軍,王瑞
受保護的技術使用者：山東伯楨生物科技有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24