温度是最基本最重要的物理参数之一,它影响着日常生活、工业生产和科学研究的各个方面。因此,温度的准确测量在科研、工业、军事等领域具有十分重要的现实意义。温度测量过程中,传统的温度计需要与测量物体接触。这些温度计在某些极端环境中使用时具有相当大的局限性。随着科学技术的不断发展,传统的测温技术已不能够满足纳米材料、生物细胞等高科技领域的测温要求。基于发光的温度测量技术因其非接触式和快速响应等优点逐渐成为了研究的热点。目前,用于发光温度传感的关键材料有荧光粉、有机染料分子、量子点、纳米材料和玻璃陶瓷等。与其他发光温度传感材料（例如半导体量子点和有机染料）相比,稀土发光材料发光中心具有低吸收能量、高发射量子产率、多样的能量传递过程、可调节的拓扑结构以及对温度变化敏感等优点,引起了科研人员的广泛关注。随着研究的不断深入,科研人员发现近红外稀土发光材料在生物成像、荧光探针、药物运输、发光显微镜等领域具有无可比拟的优势。基于近红外发光的温度传感,近年来成为了生物医学领域测温的研究热点。本文以2,4,6-三（4-羧基苯基）-1,3,5-三嗪为配体合成了Tb³⁺和Eu³⁺共掺杂的稀土有机配合物,实现了基于荧光强度比的高灵敏度温度探测。接着合成了Nd³⁺和Yb³⁺共掺杂的近红外稀土有机配合物,实现了在近红外第二生物透明窗口生理温度范围内的温度探测。主要研究内容和结果如下:1.通过高温固相法成功制备了Yb³⁺单掺的KLa₅O₅（VO₄）₂荧光粉。使用Topas3软件对XRD数据进行精修,得到了晶体的结构详细参数,发现了Yb³⁺掺杂之后样品晶体结构参数变化较小,掺杂之后样品为单斜晶系、隧道结构晶体。测试了样品的紫外漫反射光谱,计算了样品禁带宽度为3.8 e V,大于硅晶太阳能电池的1.12e V。通过基质荧光激发发射光谱探究了体系内的能量传递机理,通过Yb³⁺激发发射强度随浓度变化理论计算出在掺杂浓度7%能量传递效率最大为23.4%。实验结果表明,Yb³⁺的2F5/2→2F7/2能级能够被V-O宽带电荷迁移带高效地敏化,发射980nm的近红外光子。2.采用溶剂热法成功合成了一系列高亮、高测温灵敏度的稀土有机配合物Tb-TCTZ、Eu-TCTZ和Tb0.99Eu0.01-TCTZ。通过C、H、O、N元素分析技术及ICP-MS技术计算分析了系列样品的元素组成及分子式,并通过XRD、傅里叶红外、热失重分析技术证明了分子式的正确性及目标配合物结构的一致性。对系列样品的荧光特性研究发现TCTZ配体在近紫外区域340 nm处有着很强的宽峰吸收,可以有效地敏化稀土离子,证明配体TCTZ是一种制备稀土有机配合物材料的优秀配体。对Tb-TCTZ样品分别利用荧光强度、荧光寿命在303～403 K温度范围内进行温度传感研究,计算得到Tb-TCTZ样品最大相对灵敏度5.36%K^-1和1.69%K^-1。利用荧光强度比机理研究Tb0.99Eu0.01-TCTZ在303～403 K温度范围内温度传感特性,计算得到样品在403 K时有最大相对灵敏度为3.22%K^-1。并且Tb0.99Eu0.01-TCTZ发光随着温度变化,由黄绿色逐渐变为橙红色,表明其在温度传感可视化领域具有很大的应用空间。3.通过溶剂热法成功合成了近红外发光强、温度灵敏度较高的稀土有机配合物Nd-TCTZ、Yb-TCTZ和Nd0.25Yb0.75-TCTZ。在808 nm近红外激光激发下,基于Yb³⁺与Nd³⁺的荧光强度比实现了生理温度范围（293～353 K）对第二生物透明窗口的温度探测。计算得出在293 K相对灵敏度Sr达到最大值为1.02%K^-1,且样品具有高可重复性。