[發(fā)明專(zhuān)利]一種發(fā)室溫磷光的有機(jī)無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦及其制備方法、應(yīng)用

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• 申請(qǐng)日: 2020-05-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111575001A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李瑛;田冰冰;劉廣友;蘇陳良;范滇元
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C09K11/66
• 分類(lèi)號(hào): C09K11/66;C09K11/06;H01L51/50;H01L51/54
• 代理公司: 深圳市君勝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44268
• 代理人: 吳志益;劉文求

本發(fā)明公開(kāi)了一種發(fā)室溫磷光的有機(jī)無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦及其制備方法、應(yīng)用，其中，所述有機(jī)無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦的制備方法包括步驟：將2?苯基乙胺和甲醇混合，滴加HBr溶液，制備得到溴代苯乙胺；將溴代萘甲基胺、溴代苯乙胺和溴化鉛溶解在N，N?二甲基甲酰胺溶劑中得到混合溶液，其后，將所述混合溶液滴入不良溶劑中，析出有機(jī)無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦。本發(fā)明中通過(guò)將三線態(tài)能級(jí)低于無(wú)機(jī)層[PbBr₄]^2?激發(fā)態(tài)能級(jí)的典型有機(jī)熒光分子萘甲基銨(NEA)摻入到二維的有機(jī)無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦中，實(shí)現(xiàn)了從無(wú)機(jī)組分到有機(jī)三重態(tài)的能量轉(zhuǎn)移并生成RTP，實(shí)現(xiàn)了二維有機(jī)無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦中實(shí)現(xiàn)RTP的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光電材料領(lǐng)域，尤其涉及一種發(fā)室溫磷光的有機(jī)無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦及其制備方法、應(yīng)用。

背景技術(shù)

室溫磷光(RTP)是在有機(jī)分子的三重態(tài)激子中產(chǎn)生并輻射到基態(tài)的光物理過(guò)程，室溫磷光因其具有激子衰減速率慢和發(fā)光效率高等獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用在有機(jī)發(fā)光、生物光學(xué)成像以及光學(xué)防偽等領(lǐng)域。常用來(lái)產(chǎn)生室溫磷光的方法有：通過(guò)引入重金屬，如Pt和Ir到有機(jī)配體中，促進(jìn)有機(jī)與金屬間的系間竄越，從而觀察到室溫磷光；通過(guò)使有機(jī)分子形成晶體，減小分子震動(dòng)，從而降低非輻射躍遷，產(chǎn)生室溫磷光；或是通過(guò)把客體分子摻雜到主體分子中，使得摻雜材料具有較強(qiáng)的磷光發(fā)射，產(chǎn)生室溫磷光。

目前，一些有機(jī)分子如咔唑、苯基膦等在室溫磷光領(lǐng)域已被廣泛研究，其中，有機(jī)無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦(ABX₃,A＝CH₃NH₃⁺,HC(NH₂)²⁺；B＝Pb²⁺,Sn²⁺；X＝Cl^-,Br^-,I^-)具有帶隙可調(diào)，高的光吸收系數(shù)和強(qiáng)的光電轉(zhuǎn)換效率等優(yōu)點(diǎn)在光電領(lǐng)域受到廣泛的關(guān)注。有機(jī)無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦可分為三維有機(jī)無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦和二維有機(jī)無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦兩種，相較于三維有機(jī)無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦，二維有機(jī)無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦由于引入了更大的有機(jī)分子，可以增加材料的疏水性，使其在空氣中的穩(wěn)定性有顯著提升，但在二維有機(jī)無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦中進(jìn)行RTP的研究很少，而且很難實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明中，通過(guò)引入大的π共軛有機(jī)官能團(tuán)并將其與無(wú)機(jī)半導(dǎo)體層[PbBr₄]^2-結(jié)合，有利于產(chǎn)生室溫磷光，制備的發(fā)室溫磷光的有機(jī)無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦可以拓展其在光學(xué)領(lǐng)域的研究。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)室溫磷光的有機(jī)無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦的制備方法、應(yīng)用，旨在解決現(xiàn)有的二維有機(jī)無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦中實(shí)現(xiàn)RTP比較困難的問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種發(fā)室溫磷光的有機(jī)無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦的制備方法，包括步驟：

將2-苯基乙胺和甲醇混合均勻，滴加HBr溶液，制備得到溴代苯乙胺；

將萘甲基胺和甲醇混合均勻，滴加HBr溶液，制備得到溴代萘甲基胺；

將溴代萘甲基胺、溴代苯乙胺和溴化鉛溶解在N，N-二甲基甲酰胺溶劑中得到混合溶液，其后，將所述混合溶液滴入不良溶劑中，析出有機(jī)無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦。

所述的發(fā)室溫磷光的有機(jī)無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦的制備方法，其中，將2-苯基乙胺和甲醇混合均勻，滴加HBr溶液，制備得到溴代苯乙胺的步驟包括：

在0℃條件下，將2-苯基乙胺和甲醇進(jìn)行混合攪拌，其后，緩慢滴入HBr溶液，得到第一混合溶液；

在60-70℃條件下，蒸發(fā)所述第一混合溶液中的溶劑得到白色沉淀物，將所述白色沉淀物用乙醚進(jìn)行清洗，其后，置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中除去多余的乙醚，并于真空干燥箱中在60-70℃下干燥處理，得到溴代苯乙胺。