一種含草酸的二維鋱配位聚合物綠色熒光材料及其制備方法技術

一種含草酸的二維鋱配位聚合物綠色熒光材料及其制備方法，它涉及一種綠色熒光材料及其制備方法。本發明專利技術是要解決現有的有機綠色發光材料穩定性差和現有方法制備的有機綠色發光材料產率低的問題。本發明專利技術一種含草酸的二維鋱配位聚合物綠色熒光材料的分子式為C9H12NO9Tb。制備方法：一、攪拌混合；二、加熱；三、洗滌及干燥；即得到含草酸的二維鋱配位聚合物綠色熒光材料。本發明專利技術的優點：一、本發明專利技術制備的含草酸的二維鋱配位聚合物綠色熒光材料顏色艷麗且穩定性好；二、本發明專利技術方法簡單易操作且產率達到84～87%，與現有技術產率為60%～70%相比，提高了14%以上。本發明專利技術可用于制備含草酸的二維鋱配位聚合物綠色熒光材料。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種綠色熒光材料及其制備方法。
技術介紹
發光是物體不經過熱階段而將其內部以某種方式吸收的能量直接轉換為非平衡輻射的現象，熒光是指物質從激發態失活到多重性相同的低能狀態時所釋放的輻射?；衔锬軌虍a生熒光的最基本的條件是它發生多重性不變的躍遷時所吸收的能量小于斷裂最弱的化學鍵所需要的能量。LED用綠色熒光材料中無機物主要有硫化物、鋁酸鹽系、磷酸鹽系、硼酸鹽和硅酸鹽系等，但是，硫化物系列熒光粉由于合成過程復雜、焙燒溫度高而在應用上受到限制，鋁酸鹽系列發光材料則由于制備的后處理困難、收率低和穩定性差而在應用上的限制，而磷酸鹽系列熒光粉則在與藍光、近紫外光芯片的匹配方面存在不足，而硼酸鹽系列由于熱穩定性差限制了其廣泛應用，硅酸鹽系列綠色熒光粉的顯色行較差。與無機系列綠色熒光材料相比，有機綠色熒光材料具有色彩艷麗，色純度高且分子設計比較靈活，產率可達到60% 70%，但是由于有機綠色熒光材料的穩定性差，不利于做成器件，因此其應用也受到了限制。
技術實現思路
本專利技術是要解決現有的有機綠色發光材`料穩定性差和現有方法制備的有機綠色發光材料產率低的問題，而提供。本專利技術一種含草酸的二維鋱配位聚合物綠色熒光材料的分子式為C9H12NO9Tb,屬于單斜晶系，空間群為 C2/c，晶胞參數 a=17.858 A，b=10.760 A，c=12.730 Α, α=90°，β=105.29°，y =90° ;C9H12N09Tb的中心鋱離子為三帽三棱柱的九配位方式，且C9H12NO9Tb中I個氮配位原子和2個氧配位原子來自于3-甲基-2-羧基吡啶，4個氧配位原子來自于草酸，2個配位氧原子來自于水分子。上述含草酸的二維鋱配位聚合物綠色熒光材料的制備方法，按以下步驟進行:一、攪拌混合:向反應釜中加入Tb(NO3)3.5Η20、3-甲基_2_羧基吡啶和草酸，然后按Tb (NO3)3.5Η20、3-甲基-2-羧基吡啶和草酸的總質量與水的體積比為(I 12)mg:lmL向反應釜內加入水，攪拌使其混合均勻，得到混合物；其中所述的Tb(NO3)3.5H20與草酸的質量比為(0.3 42):1，所述的3-甲基-2-羧基吡啶與草酸的質量比為(0.1 12):1 ;二、加熱:將步驟一得到的裝有混合物的反應釜密封置于烘箱中，在溫度為80°C 160°C的條件下加熱24h 96h，然后緩慢冷卻至室溫，打開反應釜即得到無色透明塊狀晶體；三、洗滌及干燥:將步驟二得到的無色透明塊狀晶體用蒸餾水洗滌I次 3次，然后在溫度為40°C 80°C的條件下干燥3h 8h，即得到含草酸的二維鋱配位聚合物綠色熒光材料。本專利技術步驟一中所述的Tb (NO3) 3.5Η20為化學純，所述的3-甲基_2_羧基吡啶為化學純，所述的草酸為化學純。本專利技術的優點:一、本專利技術制備的含草酸的二維鋱配位聚合物綠色熒光材料顏色艷麗且穩定性好，可以在空氣中長時間放置不變質；二、本專利技術將含有光學活性的Tb3+和含有共軛H鍵的3-甲基-2-羧基吡啶與小分子草酸反應制得新型的鋱-草酸-3-甲基-2-羧基吡啶晶體，該晶體作為綠色熒光材料具有準確的空間結構和分子式，而且對電子躍遷和能量傳遞有利，具有良好的綠色發光性能；三、本專利技術制備的含草酸的二維鋱配位聚合物綠色熒光材料為無色透明晶型完好的單晶晶體，呈現綠色熒光，而且所呈現的單色性能比較好，最大發射峰波長為544nm ;四、本專利技術方法簡單易操作且產率達到84 87%，與現有技術產率為60% 70%相比，提高了 14%以上；五、本專利技術制備的含草酸的二維鋱配位聚合物綠色熒光材料可應用于電致發光領域，如發光二極管中的綠光應用。附圖說明圖1為試驗一制備的含草酸的二維鋱配位聚合物綠色熒光材料的晶體結構圖；圖2為試驗一制備的含草酸的二維鋱配位聚合物綠色熒光材料的二維結構圖；圖3為試驗一制備的含草酸的二維鋱配位聚合物綠色熒光材料的晶體固態熒光光譜。具體實施例方式具體實施方式一:本實施方式一種含草酸的二維鋱配位聚合物綠色熒光材料的分子式為C9H12NO9Tb，屬于單斜晶系，空間群為C2/c，晶胞參數a=17.858 A，b=10.760 A,c=12.730 A, a =90。，β =105.29°，y=90° ;C9H12N09Tb的中心鋱離子為三帽三棱柱的九配位方式，且C9H12NO9Tb中I個氮配位原子和2個氧配位原子來自于3-甲基-2-羧基吡啶，4個氧配位原子來自于草酸，2個配位氧原子來自于水分子。本實施方式所述的含草酸的二維鋱配位聚合物綠色熒光材料顏色艷麗且穩定性好，可以在空氣中長時間放置不變質。本實施方式所述的含草酸的二維鋱配位聚合物綠色熒光材料具有準確的空間結構和分子式，而且對電子躍遷和能量傳遞有利，具有良好的綠色發光性能。本實施方式所述的含草酸的二維鋱配位聚合物綠色熒光材料為無色透明晶型完好的單晶晶體，呈現綠色熒光，而且所呈現的單色性能比較好，最大發射峰波長為544nm。本實施方式所述的含草酸的二維鋱配位聚合物綠色熒光材料可應用于電致發光領域，如發光二極管中的綠光應用。根據稀土離子在可見光區的發光強度可以將稀土離子分為三類:(I)最低激發態和基態間的f_f躍遷能量頻率落在可見區的發光較強的稀土離子Sm3+，Eu3+，Tb3+和Dy3+ ；(II)最低激發態和基態間的能量差別較小，能級稠密，容易發生非輻射躍遷的發光較弱的稀土離子Pr3+，Nd3+，Ho3+，Er3+，Tm3+和Yb3+ ; (III)沒有4f電子或4f電子軌道全充滿，沒有f-f能級躍遷或4f電子半充滿,f_f躍遷的激發能級較高的惰性稀土離子S c3+, Y3+, La3+, Lu3+和Gd3+;其中Tb3+的輻射躍遷都落在合適的可見區，是研究稀土配位聚合物發光時較多的離子。稀土與有機配體形成稀土有機配合物后，在近紫外激發，發射出相應于中心離子f-f躍遷的可見熒光，具有優良的發光性能，稀土有機配合物作為發光物質，有以下幾個明顯的優點:(1)發射光譜豐富，譜帶窄，光色純度高，激發壽命長；(2)兼具有機發光材料發光效率高和無機發光材料穩定性好的特點；(3)有機配體可以通過傳遞能量的方式增強稀土離子的發光強度。具體實施方式二:本實施方式一種含草酸的二維鋱配位聚合物綠色熒光材料的制備方法，按以下步驟進行:一、攪拌混合:向反應釜中加入Tb(NO3)3.5Η20、3-甲基_2_羧基吡啶和草酸，然后按Tb (NO3)3.5Η20、3-甲基-2-羧基吡啶和草酸的總質量與水的體積比為(I 12)mg:lmL向反應釜內加入水，攪拌使其混合均勻，得到混合物；其中所述的Tb(NO3)3.5H20與草酸的質量比為(0.3 42):1，所述的3-甲基-2-羧基吡啶與草酸的質量比為(0.1 12):1 ;二、加熱:將步驟一得到的裝有混合物的反應釜密封置于烘箱中，在溫度為80°C 160°C的條件下加熱24h 96h，然后緩慢冷卻至室溫，打開反應釜即得到無色透明塊狀晶體；三、洗滌及干燥:將步驟二得到的無色透明塊狀晶體用蒸餾水洗滌I次 3次，然后在溫度為40°C 80°C的條件下干燥3h 8h，即得到含草酸的二維鋱配位聚合物綠色熒光材料。本實施方 式制備的含草酸的二維鋱配位聚合物綠色熒光材料顏色艷麗且穩定性好本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種含草酸的二維鋱配位聚合物綠色熒光材料，其特征在于含草酸的二維鋱配位聚合物綠色熒光材料的分子式為C9H12NO9Tb，屬于單斜晶系，空間群為C2/c，晶胞參數a=17.858b=10.760c=12.730α=90°，β=105.29°，γ=90°；C9H12NO9Tb的中心鋱離子為三帽三棱柱的九配位方式，且C9H12NO9Tb中1個氮配位原子和2個氧配位原子來自于3?甲基?2?羧基吡啶，4個氧配位原子來自于草酸，2個配位氧原子來自于水分子。FDA00002990913900011.jpg,FDA00002990913900012.jpg,FDA00002990913900013.jpg

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：范瑞清，肖朋，李欣雨，王平，楊玉林，曹文武，楊彬，
申請(專利權)人：哈爾濱工業大學，
類型：發明
國別省市：