[發(fā)明專利]一種基于二溴1,4?二乙基?1,4?二氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷的二價(jià)錳熒光材料的制備、表征和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610461324.4
• 申請(qǐng)日: 2016-06-22
• 公開（公告）號(hào): CN106146519B
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳立莊;曹星星;黃登登;潘其建
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C07D487/08
• 分類號(hào): C07D487/08;C09K11/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32204
• 代理人: 黃天天

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于熒光材料領(lǐng)域，具體涉及一種基于二溴1,4-二乙基-1,4-二氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷的二價(jià)錳熒光材料及其制備方法和應(yīng)用，所述的二價(jià)錳熒光材料在紫外光激發(fā)下具有綠光發(fā)射。

背景技術(shù)

熒光，又作“螢光”，是指一種光致發(fā)光的冷發(fā)光現(xiàn)象。當(dāng)某種常溫物質(zhì)經(jīng)某種波長的入射光(通常是紫外線或X射線)照射，吸收光能后進(jìn)入激發(fā)態(tài)，并且立即退激發(fā)并發(fā)出比入射光的的波長長的出射光(通常波長在可見光波段)；而且一旦停止入射光，發(fā)光現(xiàn)象也隨之立即消失。

熒光粉，俗稱夜光粉，通常分為光致儲(chǔ)能夜光粉和帶有放射性的夜光粉兩類。光致儲(chǔ)能夜光粉是熒光粉在受到自認(rèn)光、日光燈光、紫外光燈照射后，把光能儲(chǔ)存起來，在停止照射后，再緩慢地以熒光的方式釋放出來，所以在夜間或者黑暗處，仍能看到發(fā)光。

當(dāng)前能源緊張，節(jié)能環(huán)保成為了各國關(guān)心的大事，一些國家逐漸禁止使用和逐漸淘汰白熾燈，推廣節(jié)能環(huán)保的熒光燈。近十年來，銪、釤、鐠、鋱等稀土摻雜氮化物、氮氧化物、硅酸鹽、鋁酸鹽等、四價(jià)錳離子參雜鋁酸鹽等的LED發(fā)光熒光粉被相繼報(bào)道。氮氧化物、氮化物的制備條件通常比較苛刻，需要高溫，高壓等特殊條件，這些條件對(duì)設(shè)備的要求很高，從而提高了熒光粉的價(jià)格。

目前，可應(yīng)用于紫外-近紫外性白光LED用的綠色熒光粉還不多。其中研究較多的是鹵素硅酸鹽基綠色熒光粉，還有部分氮氧化物綠色熒光粉。這些熒光粉大多是以稀土氧化物為原料，這使得它的價(jià)格居高不下。這使得開發(fā)一種價(jià)格合理制備簡易的綠色熒光粉成為一種必然。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種簡易且價(jià)格合理的基于二溴1,4-二乙基-1,4-二氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷的二價(jià)錳熒光材料，所述的二價(jià)錳熒光材料在紫外光激發(fā)下具有綠光發(fā)射。通過有機(jī)小分子與過渡金屬鹽的結(jié)合，以制備可以作熒光材料使用的化合物，使得制備工藝簡單、易操作。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于二溴1,4-二乙基-1,4-二氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷的二價(jià)錳熒光材料，其特征在于，所述二價(jià)錳熒光材料的化學(xué)式為C₁₀H₂₂N₂Cl₄Mn。

具體地，所述二價(jià)錳熒光材料的結(jié)構(gòu)單元為：在296K溫度下，晶體屬于正方晶系，P2₁2₁2₁空間群。

本發(fā)明進(jìn)一步提出了上述二價(jià)錳熒光材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：在常溫下，將含Mn²⁺的可溶性鹽與三乙烯二胺衍生物分別放入燒杯中，以10～15ml/min的速率緩慢滴加蒸餾水?dāng)嚢枞芙猓缓笤賹蔁芤合嗷ト诤希瑪嚢杈鶆蚝螅覝叵蚂o置4-5天，即得到所述化合物C₁₀H₂₂N₂Cl₄Mn。反應(yīng)物的摩爾比與蒸餾水的用量對(duì)化合物的合成效率有一定的影響。

優(yōu)選地，所述含Mn²⁺的可溶性鹽為Mn²⁺的鹽酸鹽。更優(yōu)選地，為氯化錳。

所述三乙烯二胺衍生物為二溴1,4-二乙基-1,4-二氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷。

所述含Mn²⁺的可溶性鹽與三乙烯二胺衍生物的摩爾比為1～3：1。

優(yōu)選地，蒸餾水的用量為每10mmol含Mn²⁺的可溶性鹽或三乙烯二胺衍生物加入10～15mL蒸餾水。通過實(shí)驗(yàn)確定蒸餾水用量范圍，能有效提高合成速率和產(chǎn)物純度。

本發(fā)明同時(shí)提出了上述二價(jià)錳熒光材料在LED燈或彩色燈制備中的應(yīng)用。

優(yōu)選地，本發(fā)明提供了一種上述二價(jià)錳熒光材料的制備方法的具體步驟：在常溫下，分別將10mmol氯化錳與10mmol二溴1,4-二乙基-1,4-二氮雜二環(huán)[2.2.2]辛烷放入燒杯中，緩慢加入蒸餾水?dāng)嚢枞芙猓麴s水的體積分別為10–15mL，然后再將兩燒杯溶液相互融合，攪拌均勻后，室溫下靜置一段時(shí)間，即得到所述具有熒光性質(zhì)的化合物C₁₀H₂₂N₂Cl₄Mn。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明的二價(jià)錳熒光材料，即綠色熒光化合物，屬于分子離子基范疇，熱分解溫度點(diǎn)相對(duì)較高，晶體顆粒均勻；