[發明專利]一種鋅基發光金屬有機骨架材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201710115821.3
• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN106995696A
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 汪芳明;周澤宇;周磊;陳立莊
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;C08G83/00;H01L51/54
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明屬于發光金屬有機骨架材料領域，涉及一種以三[(4-吡啶基)苯基]胺為主配體，與Zn²⁺，2,6-萘二羧酸自組裝形成的金屬有機骨架化合物及其制備方法，以及利用該化合物熒光特性方面的應用。

背景技術

LED(Light Emitting Diode)作為一種新型的發光器件，具有小電流、發光效應快、性能穩定、體積小、壽命長等優點，并且不含有害金屬汞，不會污染環境，目前已經逐漸發展成為各種照明的主要光源方式，對節能、環保、改善人們生活質量等方面都具有重大的意義和經濟價值。目前白光LED光源實現白光的主要途徑之一，就是可以通過藍光LED涂敷黃光熒光粉的方式得到白光。眼下商用的熒光粉大部分是稀土金屬如銪、鋱、釔等的氧化物或者氮化物，稀土作為不可再生的資源極其珍貴，并且近幾年價格一路上漲，因此，尋找可用豐富元素制備的熒光粉具有重要意義。

近十年來具有良好發光性質的金屬有機骨架材料材料，因其多孔性、豐富多樣的發光特性，極具潛力的應用前景，而構建具有特定發光功能的MOFs材料，可以廣泛應用于白光發射材料，小分子探測，爆炸物探測，pH探測以及溫度傳感等諸多領域。吸引著眾多科研工作者的廣泛關注。

本發明選取的含較強藍色效應基團的三苯胺結構穩定，是一種重要的空穴傳導分子，有較高的熒光性能和光致發光效率。以三苯胺基團為核心的三(4-(吡啶基)-苯基)胺作為主配體，和2,6-萘二羧酸以及六水硝酸鋅，通過溶劑熱法合成了得到具有良好藍光激發的黃光金屬有機骨架材料，通過與商用YAG(Ce)材料作對比，可以發現該材料基本符合制備白光LED的技術要求。

發明內容

解決的技術問題：本發明提供一種鋅基發光金屬有機骨架材料和制備方法及其應用。并通過合理地改變反應溶劑體系,以制備具有良好性質的發光化合物，進一步拓展了該發光材料的廣度和深度。

技術方案：一種鋅基發光金屬有機骨架材料，所述化合物的化學式為：Zn(TPPA)(ndc)，其中TPPA表示三[(4-吡啶基)苯基]胺，ndc表示2,6-萘二羧酸，其結構式為：

上述鋅基發光金屬有機骨架材料的制備方法，制備步驟為：按比例，稱取六水硝酸鋅0.02～0.05mmol，三[(4-吡啶基)苯基]胺0.02～0.05mmol，2,6-萘二羧酸0.02～0.05mmol加入到反應容器中，再加入1～5mL N,N-二甲基甲酰胺，超聲溶解，待溶液變澄清，將反應容器放入恒溫干燥箱中，85℃下恒溫反應48h后，自然降至室溫，獲得淺黃色塊狀晶體，過濾即得產物。

優選的，按比例，稱取六水硝酸鋅0.02mmol，三[(4-吡啶基)苯基]胺0.02mmol，2,6-萘二羧酸0.02mmol加入到反應容器中，再加入2.5mL N,N-二甲基甲酰胺，超聲溶解，待溶液變澄清，將反應容器放入恒溫干燥箱中，85℃下恒溫反應48h后，自然降至室溫，獲得淺黃色塊狀晶體，過濾即得產物。

上述鋅基發光金屬有機骨架材料在制備白光LED材料中的應用。

一種白光LED材料，由上述鋅基發光金屬有機骨架材料制得。

有益效果：本發明將三苯胺有機配體與鋅金屬離子進行自組裝，制備了發黃光的金屬有機骨架化合物。將有機配體的熒光特性，很好的引入到無機-有機雜化材料當中，克服了白光材料中主要采用價格昂貴、環境危害的稀土金屬等缺點。該化合物的合成方法簡單，重現性好，操作簡便，安全，為我們今后有目的性地合成具有良好熒光性能的功能性材料給予參考。熒光性能表明該化合物可在藍光激發下發射出黃光，在白光LED材料方面具有廣闊的應用前景。

附圖說明

圖1是實施例1的拓撲圖；

圖2是實施例1的粉末XRD(PXRD)衍射譜圖；

圖3是實施例1的熒光光譜圖；

圖4是實施例1的色品圖(CIE)(λ_ex＝365nm)；

圖5是實施例1的熱重(TG)曲線譜圖；

圖6是實施例1的紅外(IR)譜圖；

圖7是實施例1的制備的LED器件圖。

具體實施方式

下面結合實施實例詳細說明本發明的技術方案，并不意味著對本發明的限制。

以下所有試劑皆為市售，六水硝酸鋅皆購自國藥集團，N,N-二甲基甲酰胺(DMF)則購自上海阿拉丁試劑有限公司。

另外需要加以說明的是：