[發明專利]稀土發光介孔二氧化鈦雜化材料的制備方法

無效

• 申請號: 201410011570.0
• 申請日: 2014-01-10
• 公開（公告）號: CN103788945A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 施利毅;孫麗寧;王志娟;韋族武;劉金亮
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C09K11/67
• 分類號: C09K11/67;C09K11/06
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

技術領域

本發明屬于稀土多功能介孔材料制備技術領域，具體涉及一種稀土發光介孔二氧化鈦雜化材料的制備方法。

背景技術

有序介孔二氧化鈦因其多孔和高比表面積等特性，在太陽能電池、水污染治理、光催化等方面展現出廣闊的應用前景。介孔二氧化鈦作為重要的光催化劑比納米粒子二氧化鈦具有更高的催化活性，并且其有序介孔結構的高比表面積增加了其吸附能力，可以作為藥物釋放和有機物傳送的載體，在化學傳感器、發光材料和納米材料微反應器方面有望發揮更大的作用。

稀土有機配合物作為高效的發光物質，較早被人們所認識，但其化學穩定性和機械穩定性限制了其在實際生產和生活中的應用。實踐證明將稀土配合物引入到介孔基質當中，能夠同時提高其光和熱的穩定性，并且避免了外界環境的影響，從而有效提高了其發光性能。目前將稀土配合物摻入到硅系介孔材料的研究很多，而對于其摻入非硅系介孔材料研究的報道相對較少。介孔二氧化鈦作為一種非硅系過渡金屬氧化物介孔材料，其高度有序的介孔結構成為裝載稀土配合物的理想載體之一。若將稀土配合物共價嫁接到有序介孔二氧化鈦材料中，得到稀土有序介孔二氧化鈦發光材料，有望在生物應用和太陽能電池領域得到更廣泛的應用。

發明內容

針對上述的問題，本發明目的之一在于提供一類稀土發光介孔二氧化鈦雜化材料。

本發明的目的之二在于提供該稀土發光介孔二氧化鈦雜化材料的制備方法。

為實現上述目的，本發明所提供的技術方案是：

(1)稱取1g?P123溶于20g乙醇中，在充分攪拌下先后分別加入1～3ml?6mol/L的HCl溶液和1.5～2ml的四異丙醇鈦，25℃恒溫攪拌20～24h，之后用旋轉蒸發儀旋蒸掉多余的乙醇溶液，置于40℃烘箱烘干成凝膠狀，凝膠狀產物在加入氨水后，產生白色沉淀，將白色沉淀在65℃烘干，收集沉淀，在乙醇溶劑中回流去除模板劑，即得有序介孔二氧化鈦；

(2)將2,2’-聯吡啶-4,4’-二羧酸和制備的有序介孔二氧化鈦置于N,N’-二甲基甲酰胺溶劑中，回流攪拌3～5h，將固體產物過濾、洗滌后，得到2,2’-聯吡啶-4,4’-二羧酸修飾的有序介孔二氧化鈦；

(3)將噻吩三氟乙酰丙酮溶解于乙醇中，滴入1mol/L的NaOH溶液，調節pH值到6～8，逐滴加入稀土金屬的氯化鹽，在70～90℃下回流4～5小時，待冷卻至室溫后，加入去離子水使固體反應物析出，經過濾后，用去離子水和乙醇洗滌三次，干燥后得到二元稀土配合物；

(4)將2,2’-聯吡啶-4,4’-二羧酸修飾的有序介孔二氧化鈦和步驟3制備的二元稀土配合物加入10~20mL乙醇中，加熱回流4小時，將固體產物過濾、洗滌，得到稀土發光介孔二氧化鈦雜化材料。

本發明中步驟（1）所述的凝膠狀產物在加入氨水后將容器密封，室溫靜置24小時。

本發明中步驟（2）所述的2,2’-聯吡啶-4,4’-二羧酸與有序介孔二氧化鈦材料的摩爾比為(0.5～1):1。

本發明中步驟（3）或（4）所述的稀土金屬為銪、釤、鐿、釹、鉺、鈥、銩中的一種。

本發明中步驟（3）稀土金屬的氯化鹽和噻吩三氟乙酰丙酮的摩爾比是1:3。

本發明中步驟（4）所述的2,2’-聯吡啶-4,4’-二羧酸修飾的介孔二氧化鈦的質量為0.08～0.1g，二元稀土配合物的摩爾數是0.5mmol。

附圖說明

圖1為本發明實施例1制得的銪發光介孔二氧化鈦雜化材料的紅外光譜圖。

圖2為本發明實施例1制得的銪發光介孔二氧化鈦雜化材料的透射電子顯微鏡圖。

圖3為本發明實施例2制得的釤發光介孔二氧化鈦雜化材料的熒光光譜。

具體實施方式

下面的實施例中將對本發明作進一步的闡述，但本發明不限于此。

實施例1：

本實施例提供了一種稀土發光介孔二氧化鈦雜化材料，其制備包括以下步驟：

(1)稱取1g?P123溶于20g乙醇中，在充分攪拌下先后分別加入1.26ml?6mol/L的HCl溶液和1.5～2ml的四異丙醇鈦，25℃恒溫攪拌24h，之后用旋轉蒸發儀旋蒸掉多余的乙醇溶液，置于40℃烘箱烘干成凝膠狀，凝膠狀產物在加入氨水后將容器密封，室溫靜置24小時,產生白色沉淀，將白色沉淀在65℃烘干，收集沉淀，在乙醇溶劑中回流去除模板劑，即得有序介孔二氧化鈦；