[發明專利]一種四核稀土鋱配合物及其制備方法和作為發光材料的應用

有效

• 申請號: 201810635485.X
• 申請日: 2018-06-20
• 公開（公告）號: CN108864158B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 楊穎群
• 申請（專利權）人: 衡陽師范學院
• 主分類號: C07F5/00
• 分類號: C07F5/00;C09K11/06
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 張偉;魏娟

本發明公開了一種四核稀土鋱配合物及其制備方法和作為發光材料的應用，四核稀土鋱配合物具有以下化學表達式：Tb₄(2,2'?bipy)₂(C₈H₄O₄)₆(H₂O)₄，其制備方法是將鄰苯二甲酸水溶液調節pH至5～6后，加入鋱鹽攪拌反應，固液分離，在固液分離所得液相中加入醇水混合溶劑以及2,2'?聯吡啶醇溶液，通過擴散法得到四核稀土鋱配合物晶體，該四核稀土鋱配合物有光致熒光性能，且具有熒光強度高、單色性好、穩定性好等特點，且其制備方法條件溫和，操作簡單，有利于工業化生產。

技術領域

本發明涉及一種發光材料，特別涉及一種具有四核的稀土鋱配合物以及其制備方法，還涉及四核稀土鋱配合物作為光致熒光材料的應用，屬于發光材料技術領域。

背景技術

我國是世界稀土資源最豐富的國家,占世界儲量的80％。稀土有工業“黃金”之稱，由于其具有優良的光、電、磁等物理特性，能與其他材料組成性能各異、品種繁多的新型材料，其最顯著的功能就是大幅度提高其他產品的質量和性能。

根據稀土離子發光性能和電子躍遷性質可以將稀土分為以下四類：

(1)不發光的稀土離子La³⁺(4f⁰)、Lu³⁺(4f¹⁴)、Sc³⁺、Y³⁺、Gd³⁺(4f⁷)。Sc³⁺、Y³⁺、La³⁺具有惰性結構，且Sc³⁺、Y³⁺、La³⁺的4f軌道全空，Lu³⁺的4f軌道全滿，f*→f躍遷禁阻。Gd³⁺的4f電子很穩定，因為它是半充滿的結構，配體不能把能量傳遞給Gd³⁺的能量，無法出現熒光。不過這些稀土離子能發生共發光效應，進行f*→f躍遷，形成L*→L發光的配合物，熒光強度得到大大的增強。

(2)有較弱熒光的稀土離子，例如Pr³⁺(4f²)、Nd³⁺(4f³)、Ho³⁺(4f¹⁰)、Er³⁺(4f¹¹)、Tm³⁺(4f¹²)、Yb³⁺(4f¹³)。這些稀土離子雖有f電子，但是會產生非輻射失活，電子躍遷能級較密不利于發光，最低激發態能級與基態能級間距較小同樣對熒光性能有負面影響，所以觀察不到強的發光現象。

(3)具有很強熒光的稀土離子，例如Sm³⁺(4f⁵)、Eu³⁺(4f⁶)、Tb³⁺(4f⁸)、Dy³⁺(4f⁹)。它們符合所有發光條件，能在可見光范圍內被檢測出來，易于觀察到較強的發光現象。

(4)有f-d躍遷的離子，例如Eu²⁺、Yb²⁺、Sm²⁺、Ce²⁺。它們的發射不穩定屬于寬帶發射，要在可見區發出好的熒光，需要使稀土離子處于穩定狀態，這時選擇合適的方法尤為重要，否則得不到想要的結果。