[發(fā)明專利]一種具有室溫磷光的薄膜及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810778871.4
• 申請日: 2018-07-16
• 公開（公告）號: CN108865116B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林正歡;凌啟淡;楊書明
• 申請（專利權(quán)）人: 福建師范大學
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;C09K11/02;C09K11/72
• 代理公司: 福州君誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

本發(fā)明涉及一種具有室溫磷光的薄膜及其制備方法。該方法主要是將含有萘酰亞胺的烷基鹵化胺鹽摻雜到苯烷基鹵化胺鹽中，并與鹵化鉛在有機溶劑中進行自組裝，然后通過溶液法成膜得到的。本發(fā)明得到的含有萘酰亞胺的有機無機雜化鈣鈦礦薄膜，具有單分子的室溫磷光，且磷光量子產(chǎn)率高，可以旋涂成膜。通過改變鈣鈦礦鹵原子的種類，還可以調(diào)節(jié)薄膜的發(fā)光由發(fā)射單一的磷光變?yōu)橥瑫r發(fā)射熒光和磷光。本發(fā)明的鈣鈦礦薄膜材料還具有制備方法簡單，合成溫度低，穩(wěn)定性好等優(yōu)點，適合工業(yè)化生產(chǎn)，具有實用性，在安全墨水、防偽識別等領(lǐng)域具有廣闊的應用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有室溫磷光的薄膜及其制備方法，具體涉及一種基于萘酰亞胺發(fā)光團的有機無機雜化鈣鈦礦薄膜及其制備方法。

背景技術(shù)

有機室溫磷光材料由于長壽命的三線激發(fā)態(tài)，激子遷移距離長，在有機光電、化學和生物傳感器、生物成像、光動力療法、分子邏輯運算和防偽技術(shù)等領(lǐng)域具有廣泛的應用前景。近年來發(fā)展起來的有機室溫磷光往往是采用結(jié)晶誘導磷光方法或通過主客體作用來實現(xiàn)的，這些室溫磷光材料通常需要形成高質(zhì)量的晶體結(jié)構(gòu)和精準設(shè)計的主客體結(jié)構(gòu)，在一定程度上限制了其在實際中的應用。有機/無機雜化鈣鈦礦近年來引起了廣泛的關(guān)注，雜化鈣鈦礦能夠在分子水平上將無機半導體和有機半導體有機地結(jié)合起來，使其既具有高的載流子遷移率和可低溫溶液加工的優(yōu)點。相對于3D鈣鈦礦，2D層狀鈣鈦礦更容易用溶液法得到均勻而致密的薄膜，具有較高的熱穩(wěn)定和耐濕性，在發(fā)光領(lǐng)域中表現(xiàn)出更大潛力。Koshimizu等人報道了一種含有2-萘甲基胺的雜化鈣鈦礦材料，在10K的低溫下得到了磷光發(fā)射（.J .Phys .Chem .C 2014 ,118 ,9101–9106）。Papavassiliou和Era等人采用1-萘甲基胺為有機陽離子制備的雜化鈣鈦礦，裸眼可以看見磷光發(fā)射（J. Lumin. 2014, 149,287-291; Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 257401）。但是這些材料在室溫的磷光很弱，很難在實際中得到應用。因此，開發(fā)具有長余輝發(fā)光、量子產(chǎn)率高、可以溶液加工的薄膜磷光材料仍是一個巨大挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于萘酰亞胺發(fā)光團的有機無機雜化鈣鈦礦薄膜及其制備方法。

本發(fā)明的目的之一，提供了一種具有室溫磷光的薄膜，它是由有機無機雜化鈣鈦礦組成，分子式為：

[R(CH₂)_mNH₃]_n[R′(CH2)_mNH₃]_2-nPbX₄，其中1≤m≤6，1 n2；R為苯基，R′為N-取代的萘酰亞胺；X為Cl或Br。

本發(fā)明的目的之二，提供一種分子結(jié)構(gòu)中含有萘酰亞胺發(fā)光團的有機無機雜化鈣鈦礦薄膜的制備方法。該方法主要是將含有萘酰亞胺的烷基鹵化胺鹽摻雜到苯烷基鹵化胺鹽中，并與鹵化鉛在有機溶劑中進行自組裝，然后溶液法成膜得到的。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的采用的具體制備方法如下：

將苯烷基鹵化胺鹽和含有萘酰亞胺的烷基鹵化胺鹽溶解在N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亞砜中，再加鹵化鉛，攪拌均勻得到混合溶液；然后將得到的混合溶液通過流延或旋涂方法在玻璃片上成膜，并在真空烘箱中95~110℃干燥10~18分鐘后，即得到具有室溫磷光的薄膜。

所述的薄膜，分子式為：[R(CH₂)_mNH₃]_n[R′(CH2)_mNH₃]_2-nPbX₄，其中1≤m≤6，1 n2；R為苯基，R′為N-取代的萘酰亞胺；X為Cl或Br。

所述的鹵化胺鹽和鹵化鉛的鹵同為溴或氯。

所述的鹵化胺鹽和鹵化鉛的摩爾比為2：1。