[發(fā)明專利]一種紅色發(fā)光的均勻多孔稀土復(fù)合材料、制備方法及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710520271.3
• 申請(qǐng)日: 2017-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN107163933B
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉豐祎;范文濤;張澤宇;寇軍鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南師范大學(xué)
• 主分類號(hào): C09K11/06
• 分類號(hào): C09K11/06
• 代理公司: 昆明科陽(yáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 53111
• 代理人: 孫山明;徐洪剛

一種紅色發(fā)光的均勻多孔稀土復(fù)合材料、制備方法及應(yīng)用。本發(fā)明屬于氣凝膠復(fù)合材料，該復(fù)合材料為CMC/TTA/Eu,其中CMC為羧甲基纖維素鈉鹽，TTA為2?噻吩甲酰三氟丙酮去質(zhì)子后的陰離子，Eu為稀土銪離子。該材料的稀土銪配合物與纖維素大分子網(wǎng)絡(luò)以共價(jià)鍵相連，分解溫度為240℃。制備是：羧甲基纖維素鈉鹽粉末溶解后逐滴加入EuCl₃水溶液，得透明小球狀CMC/Eu³⁺水凝膠；將CMC/Eu³⁺水凝膠加入2?噻吩甲酰三氟丙酮鈉鹽的水溶液，攪拌、收集及乙醇交換，超臨界二氧化碳干燥等。該復(fù)合材料在紫外光照射下發(fā)出純正的紅色熒光，在發(fā)光顯示及新型多孔材料領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于氣凝膠復(fù)合材料，尤其是含稀土元素配合物的發(fā)光材料及制備。

背景技術(shù)

稀土元素由于具有色純度高、熒光壽命長(zhǎng)、發(fā)射譜線豐富的特點(diǎn)，受到制備發(fā)光復(fù)合材料的廣泛關(guān)注。SiO₂ 在催化、吸附、傳感等領(lǐng)域具有極大的潛在應(yīng)用價(jià)值，傳統(tǒng)稀土發(fā)光復(fù)合材料一般選擇二氧化硅作為基質(zhì)材料。但與生物大分子基質(zhì)相比，二氧化硅基質(zhì)并不具有優(yōu)異的生物相容性和生物可降解性。武漢大學(xué)的張麗娜教授曾經(jīng)報(bào)道了把一種稀土發(fā)光熒光粉SrAl₂O₄: Eu²⁺, Dy³⁺摻雜到纖維素生物大分子基質(zhì)材料中，所得到的復(fù)合發(fā)光材料在生物成像方面顯示出潛在的應(yīng)用價(jià)值 (J. Mater. Chem. B, 2014, 2, 7559)。但是摻雜方式是物理的，缺點(diǎn)是，稀土發(fā)光中心與基質(zhì)之間是通過(guò)分子間作用力結(jié)合，導(dǎo)致了發(fā)光中心易團(tuán)聚，也容易發(fā)生熒光猝滅。羧甲基纖維素鈉是棉花或紙漿用水媒法或溶媒法通過(guò)修飾制成的生物大分子纖維素，在食品和醫(yī)藥中均有應(yīng)用，選擇其作為基質(zhì)材料制備新型稀土發(fā)光復(fù)合材料有望進(jìn)一步擴(kuò)大稀土化合物的應(yīng)用范圍和制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在問(wèn)題，把稀土銪配合物與纖維素天然大分子以共價(jià)鍵結(jié)合，為發(fā)光顯示領(lǐng)域提供一種紅色發(fā)光的均勻多孔氣凝膠復(fù)合材料、制備方法和應(yīng)用。

為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案包括：

（一）一種紅色發(fā)光的均勻多孔稀土復(fù)合材料

該復(fù)合材料的化學(xué)組分為CMC/TTA/Eu，其中，CMC為羧甲基纖維素鈉鹽，TTA為2-噻吩甲酰三氟丙酮去質(zhì)子后的陰離子，Eu為稀土銪離子，該復(fù)合材料的稀土銪配合物以共價(jià)鍵方式與纖維素大分子網(wǎng)絡(luò)相連，其分解溫度為240℃。

（二）制備上述多孔復(fù)合材料的方法

包括以下步驟：

(1) 將羧甲基纖維素鈉鹽的粉末在攪拌下溶解到去離子水中，再逐滴加入到EuCl₃水溶液中，取得透明小球狀CMC/Eu³⁺水凝膠；

（2）將CMC/Eu³⁺水凝膠加入到質(zhì)量百分比濃度0.5～1.5%的2-噻吩甲酰三氟丙酮鈉鹽的水溶液中，慢速攪拌24h、收集水凝膠、洗滌；

(3) 用不同濃度的乙醇交換步驟（2）洗滌后的水凝膠，得到醇凝膠，超臨界二氧化碳干燥，得終產(chǎn)物。

進(jìn)一步，所述步驟（1）的羧甲基纖維素鈉鹽溶液的質(zhì)量百分比濃度為2~6%；所述的EuCl₃的摩爾濃度為0.01~ 0.1M。

進(jìn)一步，所述步驟（3）的乙醇濃度梯度為5%, 25%, 45%, 65%, 85%, 100%。

進(jìn)一步，所述步驟（3）的二氧化碳超臨界條件為8~ 35Mpa, 溫度為32~46℃。

所述步驟（3）的TTA鈉鹽的質(zhì)量百分比濃度為0.5~ 1.5%。