[發明專利]一種四核稀土銪(III)配合物及其制備方法和作為發光材料的應用

有效

• 申請號: 201810637039.2
• 申請日: 2018-06-20
• 公開（公告）號: CN108676022B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 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銪(III)配合物及其制備方法和作為發光材料的應用，四核稀土銪(III)配合物具有以下化學表達式：Eu₄(C₈H₄O₄)₆2,2'?bipy)₂H₂O)₄，其制備方法是將鄰苯二甲酸水溶液調節pH至5～6后，加入銪(III)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銪(III)配合物晶體，該四核稀土銪(III)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銪(III)配合物以及其制備方法，還涉及四核稀土銪(III)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

稀土元素是指周期表中ⅢB族，21號元素鈧、39號元素釔和57～71的鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥,共17個元素。我國是世界稀土資源最豐富的國家，占世界儲量的80％，在稀土研究方面有著得天獨厚的優勢。

由于稀土離子特殊的4f電子組態能級、4f 5d能級及電荷轉移帶結構，使稀土發光材料的吸收、激發和發射光譜展現出范圍很寬且內涵豐富的光學光譜和發光特性，從真空紫外延伸到近紅外光譜區，構成取之不盡的光學寶庫。稀土發光材料具有其它發光材料所不具備的發光亮度高、余輝時間長、發射光波長可調、無輻射無污染等優點，因此它已經成為節能照明、顯示器、光電器件和特種光源(如：促進植物生長、紫外消毒、醫療保健、夜光顯示和模擬自然光全光譜光源等)生產中不可或缺的基礎材料。稀土發光材料在彩色電視熒光粉、三基色燈用熒光粉、醫用影像熒光粉、計算機顯示器、核物理、輻射場和軍事等方面得到了廣泛的應用。稀土發光材料的研究對于我國把稀土資源優勢轉化為經濟技術優勢起著十分重要的作用。

由于稀土離子具有特殊的4f電子層結構，其配合物擁有的光致發光的獨特性能，且具有發光色純度高、熒光壽命長、量子產率高等優點，因此受到研究者的廣泛關注。1942年，Weissman首次提出“天線效應”，到20年后，科學家們開始對稀土配合物的光致發光性進行系統的研究。如今在激光材料、光纖通訊和熒光探針等領域都能看到稀土配合物光致發光性所發揮的作用。例如，1983年首次報道稀土配合物可以作為探針應用于時間分辨生物檢測技術，因其具有較長的熒光壽命，此后，這項技術已在各個領域得到極大應用，特別是在免疫檢測方面已有較為成熟的研究。為了使配合物的熒光強度得到增強，選擇好的敏化劑是很必要的，一般采用有機配體作為敏化劑，這樣能有效傳遞能量，使稀土離子達到發射狀態。通常使用的有機配體有β-二酮、芳香羧酸、大環配體等。但是這些有機配體構筑的金屬有機配合物熒光性能有待提高。

現有技術中，以往的合成稀土配合物的方法主要包括干法和濕法。目前工業生產熒光體的方法均為傳統的高溫固相合成法。其優點是微晶的晶體質量優良、表面缺陷少、發光效率高；而缺點是合成溫度高，顆粒尺寸大且分布不均勻，難以獲得球形顆粒，易存在雜相。從80年代中期開始，發展熒光體新的合成方法成為發光材料科學的熱點。其中化學方法主要涉及溶膠—凝膠法、燃燒法、水熱法等。這些方法的共同優點是使合成溫度大為降低，產物物相純度高，可獲得較小顆粒。但是與傳統方法制備的熒光材料相比，發光效率低，差距大，熒光體結晶質量遜色，顆粒形狀難以控制。

發明內容

針對現有的稀土配合物存在的缺陷，本發明的第一個目的是在于提供一種具有光致熒光性能，且熒光強度高、單色性好、穩定性好的四核稀土銪(III)配合物。

本發明的另一個目的是在于提供一種在常溫條件下高產率獲得晶型好、純度高的四核稀土銪(III)配合物的方法。

本發明的第三個目的是在于提供一種四核稀土銪(III)配合物作為發光材料的應用，其可以在紫外光照下發出較強紅色熒光，可以作為熒光材料應用。