[發(fā)明專利]苯并咔唑插層水滑石復(fù)合發(fā)光材料及其制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810227218.5
• 申請(qǐng)日: 2008-11-25
• 公開（公告）號(hào): CN101440281A
• 公開（公告）日: 2009-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸軍;閆東鵬;衛(wèi)敏;段雪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號(hào): C09K11/06
• 分類號(hào): C09K11/06
• 代理公司: 北京眾合誠(chéng)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 朱 琨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無機(jī)有機(jī)復(fù)合發(fā)光材料領(lǐng)域，特別是提供了一種苯并咔唑插層 水滑石的復(fù)合發(fā)光材料及其制備方法。

背景技術(shù)

有機(jī)電致發(fā)光器件因其具有發(fā)光亮度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、驅(qū)動(dòng)電壓低和視角廣 等優(yōu)點(diǎn)，使得其在平面顯示方面的應(yīng)用越來越引起人們的關(guān)注。種類繁多的有機(jī) 發(fā)光化合物和金屬發(fā)光配合物的研究與開發(fā)為獲得高亮度、高效率、全色、高 穩(wěn)定性的發(fā)光器件提供了前提條件。具有良好電致發(fā)光效率的熒光染料被廣泛 應(yīng)用于有機(jī)電致發(fā)光器件的制備中，大大促進(jìn)了有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)展。

咔唑類染料是一種性能優(yōu)異的藍(lán)光電致發(fā)光材料，具有很高的熒光量子效 率，發(fā)光波長(zhǎng)窄，色純度好，且熒光發(fā)射波段位于450nm左右，是純正的藍(lán)光。咔 唑及其衍生物分子具有大的共軛體系及強(qiáng)的分子內(nèi)的電子轉(zhuǎn)移，已作為優(yōu)良的 光學(xué)材料深入研究并加以開發(fā)應(yīng)用，如將其作為π給體與π受體形成特殊性能 的電荷轉(zhuǎn)移型配合物，是倍受人們關(guān)注的一類新型光電材料。同時(shí)咔唑具有良好 的空穴傳輸性能，其衍生物有較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，已被用來制作高性能的藍(lán) 色有機(jī)電致發(fā)光器件。

但染料類發(fā)光材料在通常的溶液狀態(tài)下易形成聚集體，不利于染料分子的 高效發(fā)光。若將染料分子作為客體均勻分布于一種主體材料中，則可以最大限 度提高客體的發(fā)光效率。因此將帶負(fù)電荷的染料分子引入層狀材料水滑石的層 間，形成有機(jī)—無機(jī)復(fù)合物，可實(shí)現(xiàn)染料分子在分子尺度上定向排列和均勻分 散，同時(shí)，還可提高染料分子的物理和化學(xué)穩(wěn)定性。然而將咔唑或其衍生物染 料分子引入層狀材料水滑石層間的研究至今還未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種苯并咔唑插層水滑石的復(fù)合發(fā)光材料及其制備方 法。該材料的特征在于，化學(xué)式為：[(M²⁺)_1-x(M³⁺)_x(OH)₂]^x+(A^-)_x·mH₂O，其中 0.1≤x≤0.33，m＝3～6為層間結(jié)晶水分子數(shù)，M²⁺代表二價(jià)金屬陽(yáng)離子，M³⁺代表三價(jià)金屬離子，A^-代表2-羥基苯并咔唑-3-羧酸根陰離子，晶體結(jié)構(gòu)為類 水滑石材料的晶體結(jié)構(gòu)，金屬陽(yáng)離子和氫氧根離子以共價(jià)鍵構(gòu)成八面體，通過 共邊形成片狀結(jié)構(gòu)，2-羥基苯并咔唑-3-羧酸根陰離子插入水滑石層間構(gòu)成均勻 分散的2-羥基苯并咔唑-3-羧酸根陰離子插層的陰離子型超分子層狀復(fù)合發(fā)光材 料。

本發(fā)明的制備方法的具體操作步驟為：

(1)配制二價(jià)、三價(jià)金屬陽(yáng)離子摩爾比M²⁺/M³⁺為2:1～4:1的溶液A，其 中二價(jià)金屬陽(yáng)離子濃度為0.01～1.6M；

(2)按2-羥基苯并咔唑-3-羧酸鈉與步驟(1)中三價(jià)金屬陽(yáng)離子M³⁺摩爾 比為1:1～3:1的比例配制2-羥基苯并咔唑-3-羧酸鈉的無水乙二醇溶液B，濃度 為0.01～2.0M；

(3)將溶液A與溶液B混合得到溶液C，然后將溶液C倒入四口燒瓶中；

(4)配制摩爾數(shù)是步驟(1)中的金屬離子摩爾總數(shù)2倍的NaOH溶液， 濃度為0.01～3.0M，將該NaOH溶液通過恒壓漏斗，在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下向裝有 溶液C的四口燒瓶中緩慢滴加；

(5)滴加完成后用NaOH調(diào)節(jié)pH值為8.0～10.0，得到漿液D，將四口燒 瓶置于50～80℃水浴中在氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下反應(yīng)12～24小時(shí)，或?qū){液D轉(zhuǎn)移 到微波快速消解罐中，控溫80～100℃下微波加熱反應(yīng)2～5小時(shí)；

(6)將步驟(4)中的反應(yīng)產(chǎn)物分別用去CO₂、去離子水和乙二醇離心洗 滌3～6次，至洗滌液無色，將離心得到的濾餅在50～70℃溫度范圍內(nèi)真空干 燥15～20小時(shí)，即得到2-羥基苯并咔唑-3-羧酸根陰離子插層水滑石復(fù)合發(fā)光 材料。

本發(fā)明所述的M²⁺為Mg²⁺、Ni²⁺、Co²⁺、Zn²⁺或Ca²⁺，M³⁺為Al³⁺或Fe³⁺。