[發明專利]稀土配合物及其制備方法以及其作為熒光傳感器的應用

有效

• 申請號: 201110446348.X
• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號: CN102558205A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 陶棟梁;徐怡莊;崔玉民;劉少軒
• 申請（專利權）人: 阜陽師范學院
• 主分類號: C07F5/00
• 分類號: C07F5/00;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 劉冬梅

技術領域

本發明涉及一種稀土配合物的制備方法，尤其是以氯化銪、2-噻吩甲酰三氟丙酮和硅酸鈉為原料制備稀土配合物的方法，以及由此方法制得的稀土配合物，本發明還涉及該稀土配合物作為熒光傳感器的應用。

背景技術

稀土熒光材料已經廣泛地應用于節能燈、白光LED燈、OLED顯示器等新型的顯示領域。稀土熒光材料也應用于蛋白質分析、熒光成像等方面，例如參見：賈貞，稀土離子熒光探針在蛋白質分析中的應用，《光譜實驗室》，2009，26(5)：1356-1359頁；和吳伯岳，嚴秀平，稀土發光材料在熒光成像中的應用，《生物物理學報》，2011，27(4)：289-300頁。

在傳感器領域，由于稀土熒光材料的熒光強度對溫度敏感，因此可以作為溫度傳感器，例如參見：包玉龍，趙志，傅永軍，基于稀土摻雜光纖熒光強度比的溫度傳感，《光纖與電纜及其應用技術》，2010，5：1-4頁。稀土熒光物質的受激發射光譜的某些譜線的強度或衰減壽命隨溫度的變化而變化，如果測出相關譜線的強度或壽命的變化，就能確定相應熒光物質所經受的溫度變化。

稀土配合物熒光強度隨著配體結構的微小變化會發生很大的改變，研究稀土配合物熒光性能時發現，配體上基團的熱振動能量損耗對熒光強度影響很大，具體內容可參見：陶棟梁，袁偉，崔于民等，4-鹵代苯甲酸鋱配合物熒光性能的研究，《中國稀土學報》，2011，29(1)：73-77頁。稀土配合物外部包覆二氧化硅后可以減少分子的熱振動，能夠大幅度提高稀土配合物的熒光強度，具體內容可參見：陶棟梁，崔玉民，喬瑞，徐怡莊，吳瑾光，二氧化硅包覆稀土配合物Eu(TTA)₃phen制備及其熒光性能研究，《光譜學與光譜分析》，2011，31(3)：723-726頁。

然而，合成性能優良的稀土熒光材料尤其是稀土配合物一直是科研和產業上的不懈追求目標，特別是為某些特定領域應用的傳感器提供合適的功能材料仍具有現實意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種新型的稀土配合物及其制備方法，是以氯化銪(或六水合氯化銪)、2-噻吩甲酰三氟丙酮和硅酸鈉為原料進行制備。

本發明還出人意料地發現，該新型的稀土配合物具有特殊的熒光性能：當將其溶于二氯甲烷溶劑中，如果逐滴加入微量的無水乙醇，溶液的熒光強度會發生連續的增強現象。因此本發明另一目的是所述稀土配合物用于檢測有機溶劑含量的用途，是以該稀土配合物作為熒光材料，形成檢測有機溶劑含量的傳感器。

根據本發明一個方面，提供一種稀土配合物的制備方法，包括以下步驟：

步驟1，將EuCl₃·6H₂O和2-噻吩甲酰三氟丙酮(HTTA)共同溶解在無水乙醇中，

步驟2，向步驟1獲得的溶液中加入無水硅酸鈉，超聲分散，攪拌，然后過濾，

步驟3，將溶液減壓蒸除溶劑，然后把剩余的含有少量溶劑的溶液進行干燥，獲得固態的稀土配合物，簡稱Eu-TNS。

本發明的制備方法所依據的反應式如下所示：

在本發明的步驟1中，EuCl₃·6H₂O是由Eu₂O₃溶于稀硝酸，加熱溶解，蒸發結晶而制得，并放于干燥器中保存，所述稀硝酸是指濃度小于等于6mol/L的硝酸水溶液。

EuCl₃·6H₂O與有機配體2-噻吩甲酰三氟丙酮(HTTA)可以等當量進行反應，由于銪離子能夠與三分子的HTTA進行配位，因此EuCl₃·6H₂O與HTTA的摩爾比為1∶3。

無水乙醇的用量應足以使EuCl₃·6H₂O和HTTA溶于其中，優選EuCl₃·6H₂O與無水乙醇的摩爾體積比為1∶5～20(摩爾/升)，更優選EuCl₃·6H₂O與無水乙醇的摩爾體積比為1∶8～15(摩爾/升)，最優選EuCl₃·6H₂O與無水乙醇的摩爾體積比為1∶10(摩爾/升)。

在本發明的步驟2中，向步驟1獲得的溶液中加入無水硅酸鈉，相對于1毫摩爾的EuCl₃·6H₂O，無水硅酸鈉的加入量為0.5～5克，優選1.0～5克和1.5～3克，最優選2克。