[發明專利]一種含銪鋱鈹聚合物的白光熒光粉的制備方法

有效

• 申請號: 201210348546.7
• 申請日: 2012-09-19
• 公開（公告）號: CN102887973A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 張愛琴;張九麗;郝曉東;賈虎生;劉旭光;許并社
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: C08F220/14
• 分類號: C08F220/14;C08F230/04;C07F5/00;C07F3/00;C09K11/06
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 江淑蘭

1.一種含銪鋱鈹聚合物的白光熒光粉的制備方法，其特征在于：使用的化學物質材料為：氯化銪、2-噻吩甲酰三氟丙酮、氯化鋱、鄰氨基苯甲酸、十一烯酸、硫酸鈹、2-(2-羥基苯基)苯并噻唑、α-甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、偶氮二異丁腈、氫氧化鈉、無水乙醇、無水甲醇、二甲基亞砜、去離子水、氮氣，其制備用量如下：以克、毫升、厘米³為計量單位

氯化銪??????????????EuCl₃????????????0.3664?g?±?0.0001?g

2-噻吩甲酰三氟丙酮?C₈H₅F₃O₂S????????0.4444?g?±?0.0001?g

氯化鋱??????????????TbCl₃????????????0.3734?g?±?0.0001?g

鄰氨基苯甲酸???????C₇H₇NO₂?????????0.4114?g?±?0.0001?g

十一烯酸???????????C₁₁H₂₀O_2??????????0.9214?g±?0.0001?g

硫酸鈹?????????????BeSO₄·4H₂O???????0.1771?g?±?0.0001?g

2-(2-羥基苯基)苯并噻唑?C₁₃H₉NOS?????0.2273?g?±?0.0001?g

α-甲基丙烯酸????????C₄H₇O₂??????????0.0845?mL?±?0.0001?mL

氫氧化鈉?????????????NaOH???????????2?g?±?0.0001?g

偶氮二異丁腈?????????C₈H₁₂N_{4??????????????}0.0074?g?±?0.0001?g

甲基丙烯酸甲酯???????C₅H₈O_{2???????????????}1.6?mL?±?0.1?mL

無水乙醇?????????????CH₃CH₂OH???????1000?mL?±?1?mL

無水甲醇?????????????CH₃OH??????????500mL?±?1mL

二甲基亞砜???????????C₂H₆OS??????????5?mL?±?0.1?mL?

氮氣???????????????????N_{2??????????????????}10000?cm³?±?100?cm³

去離子水??????????????H₂O????????????200?mL?±?0.1?mL

制備方法如下

（1）配制溶液

①?配制氯化銪乙醇溶液

稱取氯化銪0.3664?g?±?0.0001?g，量取無水乙醇5?mL?±?0.1?mL，置于燒杯中，攪拌器攪拌5?min，成0.2?mol/L的氯化銪乙醇溶液；

②?配制2-噻吩甲酰三氟丙酮乙醇溶液

稱取2-噻吩甲酰三氟丙酮0.4444?g?±?0.0001?g，量取無水乙醇10?mL?±?0.1?mL，置于燒杯中，攪拌器攪拌5?min，成0.2?mol/L的2-噻吩甲酰三氟丙酮乙醇溶液；

③?配制氯化鋱乙醇溶液

稱取氯化鋱0.3734?g?±?0.0001?g，量取無水乙醇5?mL?±?0.1?mL，置于燒杯中，攪拌器攪拌5?min，成0.2?mol/L的氯化鋱乙醇溶液；

④?配制鄰氨基苯甲酸乙醇溶液

稱取鄰氨基苯甲酸0.4114?g?±?0.0001?g，量取無水乙醇15?mL?±?0.1?mL，置于燒杯中，攪拌器攪拌5?min，成0.2?mol/L的鄰氨基苯甲酸乙醇溶液；

⑤?配制硫酸鈹水溶液

稱取硫酸鈹0.1771?g?±?0.0001?g，量取去離子水5?mL?±?0.1?mL，置于燒杯中，攪拌器攪拌5?min，超聲振動器振動30?min，成0.2?mol/L的硫酸鈹水溶液；

⑥?配制2-(2-羥基苯基)苯并噻唑甲醇溶液

稱取2-(2-羥基苯基)苯并噻唑0.2273?g?±?0.0001g，量取無水甲醇20?mL?±?0.1?mL，置于燒杯中，攪拌器攪拌5?min，超聲振動器振動30?min，成0.05?mol/L的2-(2-羥基苯基)苯并噻唑甲醇溶液；

⑦?配制十一烯酸乙醇溶液

稱取十一烯酸0.9214?g±0.0001?g，量取無水乙醇25?mL?±?0.1?mL，置于燒杯中，攪拌器攪拌5?min，成?0.2?mol/L的十一烯酸乙醇溶液；

⑧?配制氫氧化鈉乙醇溶液

稱取氫氧化鈉2?g?±?0.0001?g，量取無水乙醇50?mL?±?0.1?mL，置于燒杯中，攪拌器攪拌5?min，成1?mol/L的氫氧化鈉乙醇溶液；

（2）制備銪紅光配合物

制備銪紅光配合物是在三口燒瓶中進行的，是在加熱、攪拌、滴加溶液過程中完成的；

①?將三口燒瓶置于電熱套上，在三口瓶上部插入滴液漏斗、攪拌器、酸堿度計；

②?量取十一烯酸乙醇溶液15?mL?±?0.1?mL?加入三口燒瓶中，開啟電加熱器加熱，加熱溫度為50oC±?1oC,?并攪拌；

③?將氯化銪乙醇溶液5?mL?±?0.1?mL?加入到滴液漏斗中，進行滴加，滴加速度為1?mL/min，邊滴加邊攪拌，時間為5?min；

④?將氫氧化鈉乙醇溶液1?mL?±?0.1?mL?加入滴液漏斗中，進行滴加，滴加速度為1?mL/min，邊滴加邊攪拌，調節pH值為4.5-5.5，反應時間30?min；

⑤?將2-噻吩甲酰三氟丙酮乙醇溶液10?mL?±?0.1?mL，加入滴液漏斗中，進行滴加，滴加速度為1?mL/min，邊滴加邊攪拌，調節pH值為6.5-7.0；

⑥?繼續反應180?min，在加熱、攪拌、滴加溶液過程中，將發生化學反應，

反應式如下：

式中：Eu(C₈H₅F₃O₂S)₂(C₁₁H₁₉O₂)₃?:?銪紅光配合物，NaCl?:?氯化鈉?

⑦?停止加熱、攪拌，使反應溶液隨瓶冷卻至25oC，并沉淀，得反應溶液；

⑧?抽濾，將反應溶液置于抽濾瓶上的布氏漏斗中，用微孔濾膜進行抽濾，濾膜上得產物濾餅，廢液抽至濾瓶中；

⑨?洗滌、抽濾，將產物濾餅置于燒杯中，加入無水乙醇50?mL，攪拌洗滌5?min，然后用微孔濾膜進行抽濾；洗滌、抽濾重復進行3次，得產物濾餅；

????⑩?真空干燥，將產物濾餅置于石英容器中，然后置于真空干燥箱中干燥，干燥溫度60oC，真空度-0.08?Mpa，干燥時間6?h,?干燥后得：銪紅光配合物；

???（3）制備鋱綠光配合物

制備鋱綠光配合物是在三口燒瓶中進行的，是在加熱、攪拌、滴加溶液過程中完成的；

①?將三口燒瓶置于電熱套上，在三口瓶上部插入滴液漏斗、攪拌器、酸堿度計；

②?量取十一烯酸乙醇溶液10?mL?±?0.1?mL，加入三口燒瓶中，開啟電加熱器加熱，加熱溫度為50oC±?1oC,?并攪拌；

③?將氯化鋱乙醇溶液5?mL?±?0.1?mL?加入到滴液漏斗中，進行滴加，滴加速度為1?mL/min，邊滴加邊攪拌，時間為5?min；

④?將氫氧化鈉乙醇溶液1?mL?±?0.1?mL?加入滴液漏斗中，進行滴加，滴加速度為1?mL/min，邊滴加邊攪拌，調節pH值為5.5-6.5，反應時間30?min；

⑤?將鄰氨基苯甲酸乙醇溶液15?mL?±?0.1?mL，加入滴液漏斗中，進行滴加，滴加速度為1?mL/min，邊滴加邊攪拌，pH值為6.5-7.0；

⑥?繼續反應180?min，在加熱、攪拌、滴加溶液過程中，將發生化學反應，反應式如下：

式中：Tb(C₇H₆NO₂)₃(C₁₁H₂₀O₂)₂?:?鋱綠光配合物

⑦?停止加熱、攪拌，使反應溶液隨瓶冷卻至25oC，并沉淀，得反應溶液；

⑧?抽濾，將反應溶液置于抽濾瓶上的布氏漏斗中，用微孔濾膜進行抽濾，濾膜上得產物濾餅，廢液抽至濾瓶中；

⑨?洗滌、抽濾，將產物濾餅置于燒杯中，加入無水乙醇50?mL攪拌洗滌5?min，然后用微孔濾膜進行抽濾；洗滌、抽濾重復進行3次，得產物濾餅；

????⑩?真空干燥，將產物濾餅置于石英容器中，然后置于真空干燥箱中干燥，干燥溫度60oC，真空度-0.08?Mpa，干燥時間6?h,?干燥后得：鋱綠光配合物；

（4）制備鈹藍光配合物

制備鈹藍光配合物是在三口燒瓶中進行的，是在加熱、攪拌、滴加溶液過程中完成的；

①?將三口燒瓶置于電熱套上，在三口瓶上部插入滴液漏斗、攪拌器、酸堿度計；

②?量取2-(2-羥基苯基)苯并噻唑甲醇溶液20?mL?±?0.1?mL?加入三口燒瓶中，開啟電加熱器加熱，加熱溫度為50oC?±?1oC，并攪拌；

③?將硫酸鈹水溶液5?mL?±?0.1?mL?加入到滴液漏斗中，進行滴加，滴加速度為1?mL/min，邊滴加邊攪拌，時間為5?min；

④?將α-甲基丙烯酸0.0845?mL?±?0.0001?mL，用微量進料器加入滴液漏斗中，進行滴加，滴加速度為0.01?mL/min，繼續反應時間10?min；

????⑤?將氫氧化鈉乙醇溶液1?mL?±?0.1?mL?加入滴液漏斗中，并滴加攪拌，滴加速度為1?mL/min，調節pH值為8-9，出現黃綠色沉淀，繼續反應180?min，在加熱、攪拌、滴加溶液過程中，將發生化學反應，反應式如下：

式中：Be(C₁₃H₈NOS)(C₄H₆O₂)?:?鈹藍光配合物，Na₂SO₄?:?硫酸鈉

⑥?停止加熱、攪拌，使反應溶液隨瓶冷卻至25oC，并沉淀，得反應溶液；

⑦?抽濾，將反應溶液置于抽濾瓶上的布氏漏斗中，用微孔濾膜抽濾，濾膜上得產物濾餅，廢液抽至濾瓶中；

⑧?洗滌、抽濾，將產物濾餅置于燒杯中，加入無水乙醇50?mL攪拌洗滌5?min，然后用微孔濾膜進行抽濾；洗滌、抽濾重復進行3次，得產物濾餅；

⑨?真空干燥，將產物濾餅置于石英容器中，然后置于真空干燥箱中干燥，干燥溫度60oC，真空度-0.08?Mpa，干燥時間6?h，干燥后得：鈹藍光配合物；

（5）制備含銪鋱鈹聚合物白光熒光粉

制備是在四口瓶中進行的，是在加熱、攪拌、水浴、水循環冷凝、氮氣保護下完成的；

??①?將四口燒瓶置于水浴缸上，水浴缸內的水浴水要淹沒四口燒瓶體積的4/5，在四口燒瓶上部由左到右依次插入氮氣管、滴液漏斗、攪拌器、水循環冷凝管；

②?按化學物質量比0.015:0.05:0.03分別稱取銪紅光配合物0.1724?g?±0.0001?g、鋱綠光配合物0.0469?g?±?0.0001?g、鈹藍光配合物0.0064?g?±?0.0001?g；

?????稱取引發劑偶氮二異丁腈0.0074?g?±?0.0001?g；

?????量取甲基丙烯酸甲酯1.6?mL?±?0.1?mL；

?????量取二甲基亞砜5?mL?±?0.1?mL；

?????將以上物質加入燒杯中，然后置于超聲振動器中，振蕩分散溶解30?min，成澄清混合溶液；

③?將混合溶液加入四口燒瓶中；

????④?開啟電加熱器，使水浴缸及四口燒瓶內溫度升高至75oC±?1?oC，并恒定；

????⑤?開啟氮氣閥，向四口燒瓶輸氮氣，氮氣輸入速度25?cm³/min；

????⑥?開啟水循環冷凝管，進行水循環冷凝；

????⑦?開啟攪拌器，進行攪拌，攪拌時間1?h；

⑧?然后停止輸入氮氣、停止水循環冷凝、停止攪拌，繼續在加熱75oC?±?1oC狀態下反應48?h；

⑨?在加熱、攪拌、水循環冷凝、氮氣保護下將發生化學反應，反應式如下：

????

式中：含銪鋱鈹聚合物白光熒光粉，

n：聚合度230?

反應后成聚合物溶液，將聚合物溶液倒入燒杯中，然后加入甲醇5?mL，生成絮狀白色沉淀，靜置1?h，使其完全沉淀；

用剪刀將沉淀物剪碎；

?無水甲醇洗滌、過濾，將剪碎的沉淀物置于燒杯中，加入無水甲醇50?mL，攪拌、洗滌5?min；然后用微孔濾膜進行過濾；洗滌、過濾重復進行3次；

?真空干燥，將洗滌過濾后的濾餅置于石英容器中，然后置于真空干燥箱中進行干燥，干燥溫度80oC，真空度-0.08?Mpa，干燥時間24?h；干燥后成白色粉末；

?研磨、過篩，將干燥后的白色粉末用瑪瑙研缽、研棒研磨，然后用600目篩網過篩，研磨、過篩反復進行，得終產物：含銪鋱鈹聚合物白光熒光粉；

（6）檢測、分析、表征

對制備的含銪鋱鈹聚合物白光熒光粉的形貌、色澤、化學物理性能、發光性能進行檢測分析；

①?用XRD-5000?X射線衍射儀進行形貌分析；

②?用Hitachi?F-4500熒光分光光度計進行熒光分析；

結論：含銪鋱鈹聚合物白光熒光粉為白色粉體，在365?nm紫外光激發下色坐標為x=0.3218、y=0.3332，位于白光區；

（7）產物儲存

對制備的含銪鋱鈹聚合物白光熒光粉儲存于棕色透明的玻璃容器中、密閉避光保存，要防水、防曬、防酸堿鹽侵蝕，儲存溫度20oC，相對濕度≤?10?%。

2.根據權利要求1所述的一種含銪鋱鈹聚合物白光熒光粉的制備方法，其特征在于：制備含銪鋱鈹聚合物白光熒光粉是在四口燒瓶中進行的，是在加熱、攪拌、水浴、水循環冷凝、氮氣保護下完成的；

電控器（1）的上部為水浴（7），水浴缸（7）內為水浴水（8），在水浴缸（7）上部為四口燒瓶（9），水浴水（8）要淹沒四口燒瓶體積的4/5；在四口燒瓶（9）上部由左到右依次裝有氮氣管（10），滴液漏斗（11）及控制閥（12），攪拌器，水循環冷凝管（14）及進水口（15），出水口（16），出氣口（17）；在電控器（1）的控制臺上設有顯示屏（2）、指示燈（3）、電源開關（4）、加熱溫度調控器（5）、攪拌調控器（6）；在電控器（1）的左部設有氮氣瓶（19），氮氣瓶（19）聯接氮氣閥（18），氮氣管（10）；在四口燒瓶（9）內為反應溶液（21）。