[發明專利]一種含有菲啰啉和修飾羧酸配體的Nd化合物發光材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201910098280.7
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN109678897B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 馮勛;張恒;李榮芳;杜正好;張道銘;梁青如;馬芬
• 申請（專利權）人: 洛陽師范學院
• 主分類號: C07F5/00
• 分類號: C07F5/00;C09K11/06
• 代理公司: 洛陽九創知識產權代理事務所(普通合伙) 41156
• 代理人: 炊萬庭

本發明涉及一種含有菲啰啉和修飾羧酸配體的Nd化合物發光材料及其制備方法，發光材料的化學式為：{[Nd₄(dpda)₆(phen)₄]·6H₂O}n，其中，配體H₂dpda為2,6?二甲基吡啶?3,5?二甲酸，phen為1,10?菲啰啉，配合物晶體屬于三斜晶系，空間群為p?1，晶胞參數為α＝108.110(3)°，β＝101.609(3)°，γ＝101.434(3)°，該材料可被近紫外光激發，并發射出近紅外熒光。本發明彌補了基于單一配體的化合物的缺陷，敏化稀土離子的電荷躍遷，達到獲得熒光強度大、熱穩定性高、發光壽命長的NIR發光熒光材料之目的。

技術領域

本發明涉及稀土發光材料技術領域，具體涉及含有菲啰啉和修飾羧酸配體的Nd化合物發光材料及其制備方法。

背景技術

自1979年荷蘭利物浦公司發明基于三基色熒光燈以來，稀土發光材料及其制備方法一直是大家關注的熱點。稀土發光材料，尤其是燈用熒光粉、光檢測、光存儲材料，由于具有發光效率高、壽命長、顯色性好等優點，在安全防護、光傳輸和顯示領域已有廣泛應用。近年來，稀土化合物，由于其獨特的物理化學性質和作為功能材料的各種應用，如化學和生物傳感器，電致發光，波導信息傳輸,磁性和激光材料。雖然稀土發光材料發光顏色豐富，但這些研究基于可見區域的較多、較成熟，而稀土近紅外(NIR)發光材料品種則相對較少，且發光強度不大,量子效率不高,所以圍繞光譜調制，合成和研究不同基質的近紅外發光材料一直是人們所感興趣的研究課題。因為，稀土近紅外(NIR)發光材料有許多使人感興趣的特性：光穩定性好、Stokes位移大、背景熒光干擾小等。由于人體組織在0.8-1.0um波長范圍內幾乎是透明的，使得近紅外光能在生物體內穿透得更深，而被稱為“Biologicalwindow，也使得稀土近紅外(NIR)發光材料在生命科學領域，如熒光免疫分析、醫學成像、DNA測序、器官深度檢測等，有著廣泛的應用前景。其中，輸出波長約為1060nm的釹Nd(III)化合物體系因其在高功率和高平均功率輸出激光系統中作為液體激光器的潛在應用而備受關注，以克服不可避免的熱量積聚的固體激光問題。但是，對于基于純稀土離子的發光,因f電子躍遷受宇稱禁阻(Laporte選律)造成量子效率低,熒光強度低、發光壽命短。科學家往往引入有機共軛配體作為發光中心的天線，敏化稀土離子發光。同時，常見稀土配合物中，由于存在的O–H、C–H化學鍵等，會因為振動弛豫、電子轉移、系間竄躍等非輻射躍遷的能量釋放途徑。而混合配體的引入能減少溶劑分子配位，減少稀土離子配合物中的O–H、C–H化學鍵等，從而增強熒光量子效率及延長熒光壽命。

發明內容

本發明為了克服上述現有技術的不足，提供一種含有菲啰啉和修飾羧酸配體的Nd化合物發光材料及其制備方法，彌補基于單一配體的稀土化合物的缺陷，敏化稀土離子的電荷躍遷，達到獲得熒光強度大、熱穩定性高、發光壽命長的NIR發光熒光材料之目的。

本發明所采用的技術方案是：含有菲啰啉和修飾羧酸配體的Nd化合物發光材料，發光材料的化學式為：{[Nd₄(dpda)₆(phen)₄]·6H₂O}n，其中，配體H₂dpda為2,6-二甲基吡啶-3,5-二甲酸，phen為1,10-菲啰啉，配合物晶體屬于三斜晶系，空間群為p-1，晶胞參數為α＝108.110(3)°，β＝101.609(3)°，γ＝101.434(3)°，該材料可被近紫外光激發，并發射出近紅外熒光。

上述含有菲啰啉和修飾羧酸配體的Nd化合物發光材料的制備方法包括以下步驟：

a、取2,6-二甲基吡啶-3,5-二甲酸和1,10-菲啰啉加入蒸餾水中，攪拌溶解后加入稀冰醋酸溶液調整pH為3.0-5.0，得到有機配體溶液，備用；