[發(fā)明專利]一種具有高穩(wěn)定性、近紅外磷光的銅納米團簇及其制備方法

有效

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• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111548368B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設計）人: 宋永波;李浩;朱滿洲;周傳君
• 申請（專利權）人: 安徽大學
• 主分類號: C07F9/50
• 分類號: C07F9/50;C09K11/06
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 喬恒婷

本發(fā)明公開了一種具有高穩(wěn)定性、近紅外磷光的銅納米團簇及其制備方法，屬于配位化學和納米材料的交叉領域。該銅納米團簇以常見的對叔丁苯硫酚和三苯基膦為保護配體，在室溫、空氣氛圍中，通過簡單的一鍋法合成產(chǎn)量高，近紅外發(fā)光的銅納米團簇材料。該銅納米團簇的分子式為[Cu₁₁(SC₁₀H₁₃)₉(PC₁₈H₁₅)₆](SbF₆)₂，屬于單斜晶系，空間群為P 21/n。在室溫下，該銅納米團簇的溶液和固體均具有較強的紅色磷光，其固體的絕對量子產(chǎn)率為22％。在室溫、空氣氛圍中，該銅納米團簇的溶液具有較強的穩(wěn)定性。

技術領域

本發(fā)明屬于納米材料學科，涉及一種具有高穩(wěn)定性、近紅外磷光的銅納米團簇及其制備方法。

背景技術

對于具有d¹⁰電子金屬的納米團簇而言，光致發(fā)光是最引人關注的性能之一。其中Cu(I)團簇由于原料儲量豐富、價格便宜并且易于得到，尤其是具有獨特光學性質(zhì)因此被廣泛的研究，目前已經(jīng)有人將Cu(I)團簇應用于高效發(fā)光墨水、有機發(fā)光材料等方面。

一些Cu-X(X代表鹵素原子，例如Cu₄I₄、Cu₃I₆等)團簇通常在固體狀態(tài)下具有強烈的磷光和熱致變色的行為。為了追求更多具有新穎的結構和光學性質(zhì)的銅納米團簇，科學家們使用一些有機配體去合成銅納米團簇，例如硫醇配體/硒配體、膦配體、炔配體等。Shimada和他的同事報導了一系列由硫醇-膦橋接配體保護的Cu(I)團簇——Cu₂、Cu₄和Cu₆，并發(fā)現(xiàn)它們具有不同的發(fā)光行為。朱滿洲教授課題組利用配體效應，使用相同的合成方法得到了兩個銅納米團簇——Cu₁₃和Cu₈，它們分別是由苯硒酚和苯硫酚保護。結果表明配體的不同誘導其結構差異，進而導致不同的熱致變色行為。

但是，目前報導的原子精確的銅納米團簇大多數(shù)只報道了其固體狀態(tài)下的發(fā)光性能，很少有提及到溶液狀態(tài)下銅納米團簇的光學性質(zhì)。這可能是由于銅納米團簇在溶液狀態(tài)下缺少“親金”相互作用以及不穩(wěn)定導致的。這種現(xiàn)象極大地阻礙了銅納米團簇在感光材料、細胞成像以及生物標記等方面的應用。因此，制備溶液條件下具有良好穩(wěn)定性、強熒光的銅納米團簇仍然是亟需解決的難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術所存在的不足，提供了一種具有高穩(wěn)定性、近紅外磷光的銅納米團簇及其制備方法。本發(fā)明銅納米團簇表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性以及光致發(fā)光性能，尤其是在溶液狀態(tài)下表現(xiàn)出高穩(wěn)定性、近紅外磷光、以及較大的斯托克斯位移，這使其在生物標記等領域具有潛在的應用價值。

本發(fā)明銅納米團簇，是一種混合配體保護的銅納米團簇，具有如下分子式：[Cu₁₁(SC₁₀H₁₃)₉(PC₁₈H₁₅)₆](SbF₆)₂，簡寫為Cu₁₁，屬于單斜晶系，空間群為P 21/n，

本發(fā)明銅納米團簇的制備方法，包括如下步驟：