[發(fā)明專利]一種高穩(wěn)定性Tb配位聚合物綠色發(fā)光材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310245857.5
• 申請(qǐng)日: 2013-06-18
• 公開（公告）號(hào): CN103275110A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮勛;王建革;郭黛健;王利亞;劉晶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 洛陽師范學(xué)院
• 主分類號(hào): C07F5/00
• 分類號(hào): C07F5/00;C09K11/06
• 代理公司: 洛陽公信知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 41120
• 代理人: 張彬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及稀土發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高穩(wěn)定性Tb配位聚合物綠色發(fā)光材料及其制備方法。

背景技術(shù)

近幾十年來，稀土材料發(fā)光由于其方向性好、相干性好、發(fā)光亮度高、已經(jīng)廣泛應(yīng)用于照明、激光、全息攝影、醫(yī)療、信號(hào)傳遞等領(lǐng)域，并且在軍事、醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域起著重要作用，迄今為止，稀土三基色發(fā)光材料及其制備方法一直主要是以摻雜三價(jià)銪離子的氧化釔作為紅粉、以三價(jià)鋱離子和三價(jià)鈰離子共摻雜的多鋁酸鎂作為綠粉、以二價(jià)銪離子摻雜的多鋁鎂酸鋇作為藍(lán)粉，將三種材料按一定比例混合研磨、高溫灼燒，制備混合粉體，最后得到實(shí)用的稀土三基色熒光粉。但是對(duì)于基于純稀土的化合物,?因f電子躍遷受宇稱禁阻(Laporte選律)的限制造成量子效率低,?熒光強(qiáng)度低。目前,?最常用的方法是將稀土化合物作為摻雜劑分散到單體或聚合物中,?制成以摻雜方式存在的稀土高分子聚合物,?已經(jīng)制備出了多個(gè)稀土摻雜氧化物、鹵化物納米晶，具有光化學(xué)穩(wěn)定性高、線寬窄、熒光壽命長、發(fā)光效率高的特點(diǎn)。但由于稀土配合物在聚合物基體中存在分散性不佳,?因而導(dǎo)致?lián)诫s型稀土高分子材料熱穩(wěn)定性差,?熒光分子間發(fā)生濃度淬滅,?熒光壽命下降。加上，制備摻雜型器件的程序復(fù)雜，而且主客體型器件經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)脫節(jié)分離現(xiàn)象，也很難根據(jù)實(shí)際需要對(duì)化合物修飾。而通過化學(xué)反應(yīng)的手段，引入有機(jī)配體，通過發(fā)色基團(tuán)的敏化作用，使這種聚合物具備較單一的稀土離子化合物材料所不具有的良好的熒光性能。剛性輔助配體的引入也能減少稀土離子配合物中的O–H、C–H化學(xué)鍵的數(shù)目等，以減少振動(dòng)弛豫、系間竄躍等非輻射躍遷造成的能量釋放，從而增強(qiáng)熒光量子效率及延長熒光壽命。并且得到化合物的結(jié)晶性能良好，增強(qiáng)透光效果。Tb³⁺具有特征的（黃）綠色發(fā)射,?且發(fā)光強(qiáng)度高,?量子效率高。鑒于此我們合成了含有剛性草酸根離子為輔助配體高穩(wěn)定的Tb配位聚合物，彌補(bǔ)簡單稀土化合物的缺陷，也可以敏化稀土離子的電荷躍遷，達(dá)到獲得熒光強(qiáng)度大、熱穩(wěn)定性高的綠色熒光材料之目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，引入輔助配體，增大稀土離子的配位數(shù)，提供一種高穩(wěn)定性Tb配位聚合物綠色發(fā)光材料及其制備方法，該發(fā)光材料可發(fā)射強(qiáng)的黃綠色可見光，可滿足電子工業(yè)，公共場(chǎng)所顯示，家用電器等的顯示需求以及稀土三基色熒光燈、大屏幕和高清晰度彩電的顯示需求。且合成方法簡單，原料廉價(jià)易得，產(chǎn)品結(jié)晶性較好，無毒、無污染，熱穩(wěn)定性高，發(fā)光性能優(yōu)良，原料成本低。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種高穩(wěn)定性Tb配位聚合物綠色發(fā)光材料，上述聚合物綠色發(fā)光材料的化學(xué)式為：{[Tb?(HO-MINICA)]·(C₂O₄)_1.5·2H₂O]·H₂O]}_n,?其中，n大于1，該材料可被近紫外光激發(fā)，并發(fā)射出綠色熒光；

其中，HO-MINICA為有機(jī)配體2-甲基-?6-羥基異煙酸，結(jié)構(gòu)式如下：

?。

?一種高穩(wěn)定性Tb配位聚合物綠色發(fā)光材料的制備方法，包括以下步驟：

（一）、制備有機(jī)配體2-甲基-?6-羥基異煙酸；

（二）、制備前驅(qū)液

c、取有機(jī)配體2-甲基-?6-羥基異煙酸溶于水與有機(jī)溶劑的混合液中，得到溶液C；

d、取鋱?jiān)春?NH₄)₂C₂O₄加入溶液C中，攪拌均勻后得到溶液D；

e、將溶液D在常溫常壓下攪拌10～20min，然后加酸調(diào)節(jié)pH值為3.0～5.0，得到前驅(qū)液E，備用；

（三）、制備發(fā)光材料

??f、將前驅(qū)液E轉(zhuǎn)移至聚四氟乙烯內(nèi)襯的水熱反應(yīng)釜中，密封反應(yīng)釜，并將反應(yīng)釜放入烘箱中，選擇控溫模式進(jìn)行反應(yīng)，溫度控制在140~180℃，反應(yīng)60~90?h后，控制反應(yīng)釜以5?℃/?h的冷卻速率冷卻至室溫，將反應(yīng)釜從烘箱中取出來，并收集反應(yīng)釜內(nèi)底部出現(xiàn)的無色結(jié)晶，然后將收集到的結(jié)晶采用乙醇與水的混合溶液進(jìn)行洗滌，干燥后得到白色晶體狀發(fā)光材料。

所述有機(jī)配體2-甲基-?6-羥基異煙酸的制備方法為：

a、取2-甲基-?6-羥基4-氰基吡啶溶于水中，然后加入NaOH進(jìn)行反應(yīng)，得中間產(chǎn)物A；