نانو ذرات سرامیكی لایه ای جهت تولید حسگرهای نوری حرارتی با قابلیت عملكرد در دمای بالا و محیط اسیدی

خلاصه اختراع :

نانو ذرات سرامیكی پیشنهادی جهت تولید حسگرهای نوری-حرارتی (Optical Thermal Sensing) كاربرد دارند. این سرامیكها با فرمول شیمیایی Bi2 Sr(1-x-y) Yb(x) Er(y) Ta2 O9 جزو خانواده آریویلیوس پروسكایت لایه ای (Aurivillius Layered Perovskite) میباشند كه در صورت برانگیختگی با لیزرهای مادون قرمز، با مكانیزمی تحت عنوان Upconversion از خود نور مرئی در طول موج های مختلف از جمله سبز منتشر میكنند. شدت طول موج های منتشر شده با دمای محیط رابطه معكوس داشته كه امكان سنجش دما بر مبنای نسبت كمی نور فلوئورسانس (Fluorescence Intensity Ratio) را فراهم میكند. این رفتار فیزیكی در آریویلیوس پروسكایت های لایه ای برای اولین بار است كه گزارش میشود. حساسیت بالا و قابلیت سنجش دما تا 500 درجه سانتیگراد در محیط هایی با pH خنثی یكی از ویژگی های حائز اهمیت در این سرامیك هاست. نمونه های تهیه شده به روش اسیدشویی گزینشی (Selective Leaching) نیز قابلیت سنجش دما تا 150 درجه در محیط هایی با pH پایین را فراهم میكنند. از این سرامیك ها میتوان در محیط های كه دسترسی مستقیم به آنها سخت و یا غیرممكن میباشد از جمله معادن، پالایشگاه ها و یا محیط هایی كه احتمال خوردگی حسگرهای فلزی در آنها بالاست استفاده كرد.