[發(fā)明專利]一種發(fā)射白光的金屬有機(jī)框架材料及其合成方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510912920.5
• 申請(qǐng)日: 2015-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN105542751B
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何軍;黃建;曹鵬;何永和;黃家鴻
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C07F1/08
• 分類號(hào): C07F1/08;C09K11/06;C07C319/20;C07C323/62;H01L33/50
• 代理公司: 東莞市華南專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司44215
• 代理人: 王雪镅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輕工、化工材料的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種發(fā)射白光的金屬有機(jī)框架材料及其合成方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

近年來(lái)，固體發(fā)光二極管材料（簡(jiǎn)稱LED材料）受到人們廣泛關(guān)注和研究，因?yàn)樵摬牧鲜且环N性能非常優(yōu)良的發(fā)光材料，且發(fā)光顏色多樣，可被用于家用照明和作為電子屏幕顯示器，然而由單一材料組成的發(fā)射白光的LED材料卻非常少見。目前，含有水銀蒸氣的日光燈成為人們使用最為廣泛的白光照明光源，然而由于水銀是一種易揮發(fā)的劇毒的重金屬，廢棄后非常容易對(duì)土壤、水體和空氣造成污染，因此，現(xiàn)有技術(shù)的這種發(fā)白光的日光燈的大量使用必然對(duì)人類的身體健康和生存環(huán)境帶來(lái)巨大的安全威脅，所以開發(fā)研究出安全無(wú)污染且高效的新型白光發(fā)射材料就顯得尤為重要。由于白光是一種復(fù)合光，可由最基本的紅、綠、藍(lán)三種純色光混合而成，因此如何通過(guò)摻雜各種不同發(fā)光材料進(jìn)而合成出具有高效白光發(fā)射的復(fù)合材料也成為人們研究白光發(fā)射材料的重要方法之一。

MOF材料（金屬有機(jī)框架材料）作為一種新型的功能材料，在催化、吸附、分離等許多領(lǐng)域都具有極其誘人的應(yīng)用價(jià)值，近年來(lái)研究人員又發(fā)現(xiàn)其在發(fā)光領(lǐng)域也具有十分好的潛在應(yīng)用價(jià)值，尤其是為白光發(fā)射材料的合成開辟了新的途徑。2013年Sun等利用2,4,6-tris (2,5-dicarboxylphenylamino) -1,3,5- triazine配體（H₆TATPT）與CdCl₂· 2.5H₂O用溶劑熱法合成[(CH₃)₂NH₂]₁₅[(Cd₂Cl)₃(TATPT)₄]·12DMF·18H₂O 金屬有機(jī)框架材料，該金屬有機(jī)框架材料在紫外光的激發(fā)下具有亮藍(lán)色的熒光，然后研究人員將[Ir(ppy)₂(bpy)]⁺離子負(fù)載進(jìn)該材料的孔道中得到新的復(fù)合MOF材料，得到的新的復(fù)合MOF材料在370nm的紫外光激發(fā)下具有非常明亮的白光發(fā)射。同年，東北師范大學(xué)的Tang等利用1,1′,1″- (benzene-1,3,5- triyl )tripiperidine-4-carboxylic acid配體與Ln(Ln=La³⁺、Tb³⁺、Eu³⁺等)系金屬離子合成一系列具有相同結(jié)構(gòu)的Ln-MOF材料，由于La-MOF、Tb-MOF、Eu-MOF在365nm的紫外光激發(fā)下分別發(fā)射出藍(lán)、綠、紅光，屬于參與配位金屬離子的特征發(fā)生光譜，基于三原色理論，作者通過(guò)調(diào)節(jié)參加配位三種金屬鹽的比例原位摻雜合成出一種混合金屬配位的白光發(fā)射MOF材料。這些MOF材料的發(fā)現(xiàn)和合成思路，為新型照明材料的開發(fā)研究提供了參考和指導(dǎo)。

然而，上述現(xiàn)有技術(shù)中，Sun等通過(guò)將[Ir(ppy)₂(bpy)]⁺離子負(fù)載進(jìn)金屬有機(jī)框架材料的孔道中得到新的復(fù)合MOF材料，所得到的新的復(fù)合MOF材料才能在紫外光激發(fā)下發(fā)射白光，這種制備方法存在工藝復(fù)雜的缺點(diǎn)，而且，由于這種新的復(fù)合MOF材料是由兩種材料負(fù)載復(fù)合而成，而并不是單一材料，因此，現(xiàn)有技術(shù)所制得的復(fù)合MOF材料雖然在紫外光激發(fā)下能夠發(fā)射白光，但是存在發(fā)射白光的強(qiáng)度不夠大、發(fā)光性能不夠穩(wěn)定、且難以調(diào)節(jié)光度的缺點(diǎn)。另外，東北師范大學(xué)的Tang等由于基于三色原理，將分別發(fā)射出藍(lán)、綠、紅光的三種材料按比例摻雜合成出一種混合金屬配位的白光發(fā)射MOF材料，這種方法同樣存在工藝復(fù)雜的缺點(diǎn)，且基于三色原理制得的發(fā)射白光的MOF材料也同樣存在發(fā)射白光的強(qiáng)度不夠大、發(fā)光性能不夠穩(wěn)定、且難以調(diào)節(jié)光度的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種發(fā)射白光的強(qiáng)度大、發(fā)光性能穩(wěn)定的發(fā)射白光的金屬有機(jī)框架材料。

本發(fā)明的目的之二在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種合成工藝簡(jiǎn)單的發(fā)射白光的金屬有機(jī)框架材料的合成方法，該合成方法所制得的發(fā)射白光的金屬有機(jī)框架材料具有發(fā)射白光的強(qiáng)度大、發(fā)光性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的目的之三在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種發(fā)射白光的金屬有機(jī)框架材料的應(yīng)用。

為達(dá)到上述目的之一，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。