[發(fā)明專利]一種熱響應磷光材料、其制備方法與應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810284285.4
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN110343521B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發(fā)明（設計）人: 林恒偉;蔣凱
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: C09K11/65
• 分類號: C09K11/65;C09K11/02;B82Y20/00;B82Y40/00
• 代理公司: 南京利豐知識產(chǎn)權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王茹;王鋒

本發(fā)明公開了一種熱響應磷光材料、其制備方法與應用。所述制備方法包括：將胺類化合物與濃酸于溶劑中混合均勻，形成混合反應液，將所述混合反應液迅速加熱至80～180℃并反應，之后進行后處理，獲得熱響應磷光材料。本發(fā)明的熱響應磷光材料在室溫空氣環(huán)境下經(jīng)紫外光照射能夠發(fā)射出可見光，且在經(jīng)紫外光照射停止后，無明顯發(fā)射，經(jīng)簡單加熱處理后能發(fā)射出肉眼可辨的綠色磷光，其壽命可達1.39s，肉眼分辨時間長達8～9秒，且發(fā)光性能穩(wěn)定，耐酸堿腐蝕及光漂白性能好，并可根據(jù)應用需求簡單便捷地制成薄膜、粉體、塊體等形態(tài)使用，應用廣泛，且其制備工藝簡單快速，產(chǎn)率高，無需復雜昂貴的設備，易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

技術領域

本發(fā)明涉及一種熱響應磷光材料，具體涉及一種熱響應磷光材料及其制備方法與應用，屬于化學和材料科學技術領域。

背景技術

刺激響應型光學材料由于對外界光、電、熱、磁等外部刺激具有敏感的性能轉變在諸如傳感、檢測、防偽等領域的應用一直備受關注。與熒光相比，磷光發(fā)射由于其較長時間的信號發(fā)射在相關領域更具應用優(yōu)勢。由此可見：刺激響應型磷光材料既可以發(fā)揮磷光性能的優(yōu)勢，更能實現(xiàn)對外界刺激的實時反饋，是推動相關應用的理想選擇。因此開展刺激響應型磷光材料的基礎研究具有重要的理論意義和應用背景。目前已有的磷光材料通常以有機分子為主，制備過程復雜、發(fā)光壽命較短、肉眼識別困難、對工作環(huán)境要求較高，一般要求無氧環(huán)境。這樣的材料在應用時經(jīng)過必備的后續(xù)處理(如結晶、固化、惰性氣體保護等)后，其磷光性能對外界刺激響應的敏感程度明顯降低，嚴重制約了其在傳感、檢測、防偽等領域的應用?；诖?，業(yè)界亟需開發(fā)一種于常規(guī)環(huán)境中具有良好磷光發(fā)光性能的新型刺激響應型光學材料。

碳量子點作為一種新型光致發(fā)光材料，由于其優(yōu)越的發(fā)光性能而倍受關注。最近的少數(shù)報道指出碳量子點兼具有有機發(fā)光材料的優(yōu)異發(fā)光特點，如磷光與延遲熒光發(fā)射。但是其制備步驟繁瑣、磷光衰減迅速，且常分散于固態(tài)基質中。例如公開號為CN105199724A的專利公開了一種具有室溫磷光和延遲熒光性質的碳量子點的合成方法與相關應用，該碳量子點分散于聚合物基質中具有肉眼可辨的室溫延遲熒光。其中，固體聚合物基質由于具有隔絕氧氣對碳量子點三線態(tài)激子的有效猝滅的作用而顯得至關重要，但同時也限制了該磷光材料的最終形態(tài)，極大地限制了碳量子點磷光與延遲熒光性能的應用；同時該材料的磷光衰減壽命僅為毫秒級，不利于肉眼觀察，嚴重局限了該材料的應用推廣。此外，該材料經(jīng)固化后的磷光性能通常不受外界刺激的影響，在應用上與常規(guī)的磷光材料無異，難以體現(xiàn)碳點的性能優(yōu)勢。因此，迫切要求制備新型碳量子點，在不經(jīng)過固體基質復合情況下經(jīng)過外加刺激即獲得刺激響應型長壽命磷光，進而提升碳點的性能優(yōu)勢，實現(xiàn)碳量子點磷光性能的有效推廣與應用。

發(fā)明內容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種熱響應磷光材料、其制備方法與應用，以克服現(xiàn)有技術中的不足。

為實現(xiàn)前述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案包括：

本發(fā)明實施例提供了一種熱響應磷光材料的制備方法，其包括：

將胺類化合物與濃酸于溶劑中混合均勻，形成混合反應液；

將所述混合反應液迅速加熱至80～180℃并反應，之后進行后處理，獲得熱響應磷光材料。

在一些實施方案中，所述胺類化合物、濃酸與溶劑的體積比為500～2000：1000～4000：4000～10000。

在一些實施方案中，所述胺類化合物為帶氨基(N)有機原料，包括乙二胺、丁二胺、己二胺、乙胺、半胱胺、N-乙基乙二胺、N,N-二甲基乙二胺、乙醇胺、二乙烯三胺中的任意一種或兩種以上的組合。

進一步地，所述濃酸包括高溫縮聚型濃酸，如濃磷酸、濃硼酸和濃酒石酸中的任意一種或兩種以上的組合。

本發(fā)明實施例還提供了由前述方法制備的熱響應磷光材料。