【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纳米探针，特别涉及用于温度检测的纳米探针及制备和用途、检测温度的方法。
技术介绍
1、光学温度检测是一种非接触式温度检测方法，通过远程测量光学信号强度、波长、偏振、发光寿命等来实现非接触式温度检测和大范围成像。
2、稀土离子具有丰富的4f能级，发光波长范围覆盖了紫外到红外区，掺杂稀土离子的发光材料stokes位移大、发光寿命长、吸收和发射谱带窄、无光漂白和光降解，具有良好的化学稳定性，因此其已经被应用于光学温度检测。利用基于稀土离子的纳米探针进行测温存在多种方法，例如强度法、发光强度比率法以及发光寿命法。强度法受到激光功率、探针分布不均及检测器随机误差等影响，检测结果稳定性差、误差大。发光强度比率法中，稀土离子中的热耦合能级较少，集中在可见光区和近红外一区(nir-i)。此外，发光强度比率法易受复杂介质的干扰，不适用于复杂介质下的温度检测。
3、相比于强度法和发光强度比率法，发光寿命法是利用发光寿命作为检测信号，寿命型温度探针避免了发光强度不可控的空间波动，包括纳米探针的不均匀分布、纳米探针或被测物体不受控制的运动、入射光在样品表面的不均匀分布等问题，准确性较高。但发光寿命法也多应用于可见光区，对近红外区特别是近红外二区(nir-ii)的研究比较少，主要是因为近红外区的发光效率较低，并且发光寿命很短，灵敏度也较差，因此对于信号的采集要求很高，需要采用高精度的仪器，成本相当高，对于研究人员来说负担较重，特别是在实验室研究中，可能难以使用价格高昂的仪器进行检测。另外，在发光寿命法的检测中使用的探
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式公开了一种用于温度检测的纳米探针，包括具有内核和壳层的纳米颗粒，壳层包覆内核，内核的成分为掺杂ho3+的naybf4，ho3+的掺杂量为0.5％-10％，壳层的成分为naref4或者caf2，其中，re为y、la、gd、lu中的一种或多种。
2、采用上述技术方案，可以提供激发光和发射光都位于近红外二区的纳米探针，可有效降低背景信号的干扰，提高成像信噪比，增大穿透深度，特别有利于实现更深层生物组织的成像检测。另外，在上述结构体系中，ho离子的发光寿命随着温度的升高而增大，发光寿命较长，并且灵敏度也随着温度的升高而增强，基于此，该纳米探针在高温条件下仍能保持高效的性能，适合于需要监测温度变化的应用场景，如生物医学成像中的肿瘤热疗监控，同时，对于检测仪器的要求较低，选用成本较低的仪器即可满足检测和信号采集的需求，这大大降低了实际应用中的经济负担，使得该技术更加普及和实用。
3、可选地，所述ho3+的掺杂量为5％。
4、可选地，所述掺杂ho3+的naybf4具有六方相或者立方相的晶体结构，所述掺杂ho3+的naybf4的粒径为6-50nm，所述纳米颗粒的粒径为10-100nm。
5、可选地，所述纳米探针用于检测10-50℃的温度。
6、可选地，用波长为915-980nm的激光激发所述内核中的yb3+，所述ho3+的发光波长为1000-1200nm。
7、可选地，在10-50℃温度范围内，在被naref4或者caf2壳层包覆的掺杂ho3+的naybf4中，所述ho3+的发光寿命为0.2-1ms。
8、根据本专利技术的另一具体实施方式，本专利技术的实施方式公开了一种用于温度检测的纳米探针的制备方法，包括通过如下步骤制备所述纳米颗粒：
9、制备内核粒子：将镱盐、钬盐混合于第一溶剂中，经预加热和二次加热得到内核粒子，所述内核粒子为ho3+掺杂量为0.5％-10％的naybf4，其中，还包括在预加热前或者预加热过程中加入钠离子化合物，并且，当所述镱盐、钬盐以及钠离子化合物中不含氟时在所述二次加热前加入氟化铵，所述预加热用于溶解所述镱盐、钬盐以及钠离子化合物，所述二次加热用于生成所述内核粒子，所述第一溶剂包括油酸和1-十八烯；
10、制备纳米颗粒：将内核粒子溶于分散液中，加入第二溶剂以及壳层供应化合物，经一段加热和二段加热，得到纳米颗粒，其中，所述一段加热用于除去所述分散液，所述二段加热用于生成所述纳米颗粒，所述第二溶剂包括油酸和1-十八烯，所述壳层供应化合物为钙盐，或者所述壳层供应化合物为含氟的钠离子化合物以及含氟的re盐，re为y、la、gd、lu中的一种或多种。
11、采用上述技术方案，可以简便、快捷地制备出纳米颗粒，从而获得所需的纳米探针。
12、可选地，所述预加热的温度为110-130℃，所述二次加热的温度为295-305℃，所述一段加热的温度为110-130℃，所述二段加热的温度为290-310℃。
13、可选地，所述纳米探针用于根据发光寿命检测10-50℃的温度。
14、根据本专利技术的另一具体实施方式，本专利技术的实施方式公开了一种用于温度检测的纳米探针的用途，用于根据发光寿命检测温度范围在10-50℃的待检测对象。
15、采用上述技术方案，可以测量10-50℃范围内的温度，测试结果准确可靠。
16、根据本专利技术的另一具体实施方式，本专利技术的实施方式公开了一种检测温度的方法，利用上述纳米探针，据ho3+发光寿命来检测温度，包括如下步骤：
17、ho3+发光寿命和温度的关系建立：
18、制备待测样品：将所述纳米颗粒分散于环己烷分散液中，作为标准样品；
19、测量发光寿命：利用脉冲激光在激发波长下激发标准样品，使用荧光光谱仪在检测波长下收集不同温度下标准样品中ho3+的发光衰减曲线；
20、数据分析和校准：根据不同温度下标准样品中ho3+的发光衰减曲线，建立ho3+
21、发光寿命与温度的校准曲线；
22、利用校准曲线，通过检测ho3+的发光寿命进行实际温度测量。
23、基于此种检测方法，可以建立发光寿命和温度之间的关系，准确测量温度。
24、可选地，所述检测温度的范围为10-50℃，所述激发波长的范围为915-980nm，所述检测波长的范围为1000-1700nm。
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1.一种用于温度检测的纳米探针，其特征在于，包括具有内核和壳层的纳米颗粒，所述壳层包覆所述内核，所述内核的成分为掺杂Ho3+的NaYbF4，所述Ho3+的掺杂量为0.5％-10％，所述壳层的成分为NaREF4或者CaF2，其中，RE为Y、La、Gd、Lu中的一种或多种。
2.如权利要求1所述的一种用于温度检测的纳米探针，其特征在于，所述Ho3+的掺杂量为5％。
3.如权利要求1所述的一种用于温度检测的纳米探针，其特征在于，所述掺杂Ho3+的NaYbF4具有六方相或者立方相的晶体结构，所述掺杂Ho3+的NaYbF4的粒径为6-50nm，所述纳米颗粒的粒径为10-100nm。
4.如权利要求1所述的一种用于温度检测的纳米探针，其特征在于，所述纳米探针用于检测10-50℃的温度。
5.如权利要求1所述的一种用于温度检测的纳米探针，其特征在于，用波长为915-980nm的激光激发所述内核中的Yb3+，所述Ho3+的发光波长为1000-1200nm。
6.如权利要求1所述的一种用于温度检测的纳米探针，在10-50℃温度范围内，在被
7.如权利要求1-6中任一项所述的一种用于温度检测的纳米探针的制备方法，其特征在于，包括通过如下步骤制备所述纳米颗粒：
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述预加热的温度为110-130℃，所述二次加热的温度为295-305℃，所述一段加热的温度为110-130℃，所述二段加热的温度为290-310℃。
9.如权利要求1-6中任一项所述的一种用于温度检测的纳米探针的用途，其特征在于，所述纳米探针用于根据发光寿命检测温度范围在10-50℃的待检测对象。
10.一种检测温度的方法，其特征在于，利用如权利要求1-6所述的纳米探针，根据Ho3+发光寿命来检测温度，包括如下步骤：
11.如权利要求10所述的一种检测温度的方法，其特征在于，所述检测温度的范围为10-50℃，所述激发波长的范围为915-980nm，所述检测波长的范围为1000-1700nm。
...【技术特征摘要】
1.一种用于温度检测的纳米探针，其特征在于，包括具有内核和壳层的纳米颗粒，所述壳层包覆所述内核，所述内核的成分为掺杂ho3+的naybf4，所述ho3+的掺杂量为0.5％-10％，所述壳层的成分为naref4或者caf2，其中，re为y、la、gd、lu中的一种或多种。
2.如权利要求1所述的一种用于温度检测的纳米探针，其特征在于，所述ho3+的掺杂量为5％。
3.如权利要求1所述的一种用于温度检测的纳米探针，其特征在于，所述掺杂ho3+的naybf4具有六方相或者立方相的晶体结构，所述掺杂ho3+的naybf4的粒径为6-50nm，所述纳米颗粒的粒径为10-100nm。
4.如权利要求1所述的一种用于温度检测的纳米探针，其特征在于，所述纳米探针用于检测10-50℃的温度。
5.如权利要求1所述的一种用于温度检测的纳米探针，其特征在于，用波长为915-980nm的激光激发所述内核中的yb3+，所述ho3+的发光波长为1000-1200nm。
6.如权利要求1所述的一种用于温度检测的纳米探针...
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