本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種近藍(lán)色熒光材料及其制備方法，由具有共軛大π鍵的喹啉羧酸和4，4’-聯(lián)吡啶與具有光學(xué)活性的鋅離子進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)制得，該熒光材料是一種鋅喹啉羧酸晶體，其分子式為C84H56N8O8Zn2，晶系為三斜，空間群為P-1，晶胞參數(shù)α＝91.357°，γ＝106.573°，β＝101.953°，鋅離子有兩種配位模式：一種是四方錐配位模式，兩個(gè)氮配位原子來(lái)自于兩個(gè)不同的4，4’-聯(lián)吡啶，三個(gè)氧配位原子來(lái)自于兩個(gè)不同的喹啉羧酸配體；另一種為八面體配位模式，兩個(gè)氮配位原子來(lái)自于兩個(gè)不同的4，4’-聯(lián)吡啶，四個(gè)氧配位原子來(lái)自于兩個(gè)不同的喹啉羧酸配體。本發(fā)明專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于該熒光材料含有豐富光學(xué)活性的Zn(II)離子和共軛大π鍵，具有良好的近藍(lán)光發(fā)射性能。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種熒光材料，具體涉及。
技術(shù)介紹
熒光材料通常是指在接受了外界能量后，能將能量吸收儲(chǔ)存，在黑暗的地方轉(zhuǎn)化為光能的材料。把具有光學(xué)活性的金屬離子或含有共軛基元的有機(jī)配體引入到熒光材料中，能夠極大地提高熒光材料的發(fā)光性能。采用含不同共軛基元的有機(jī)配體與金屬離子配合，敏化劑可制備出各種光學(xué)效果的熒光材料，它被廣泛用于裝飾、防偽、標(biāo)識(shí)、醫(yī)療，商檢等諸多領(lǐng)域。熒光材料按材料結(jié)構(gòu)可大致劃分為以下三類(a)具有剛性結(jié)構(gòu)的芳香稠環(huán)化合物；(b)具有共軛結(jié)構(gòu)的分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移化合物；(c)某些金屬有機(jī)配合物。許多配體分子在自由狀態(tài)下不發(fā)光或發(fā)光很弱，形成配合物后轉(zhuǎn)變成強(qiáng)發(fā)光物質(zhì)。還有一類配合物發(fā)光機(jī)理是源于金屬離子隔斷了配體分子中的光致電子轉(zhuǎn)移而增強(qiáng)了熒光輻射躍遷。因此，某些自由狀態(tài)下不發(fā)光的配體可以用作特定離子的分析試劑或探針?lè)肿印＿@類分子的研究正成為一個(gè)熱點(diǎn)之一是因?yàn)樗鼈兛梢杂靡蕴綔y(cè)體液中某些關(guān)鍵離子濃度，為生物學(xué)和醫(yī)學(xué)上解決許多關(guān)鍵問(wèn)題提供便捷的條件。如果將它們進(jìn)行一定的化學(xué)修飾，可以制備成具有特定選擇性的功能膜。熒光粉材料最早問(wèn)世于1938年。早期Mokes等人合成了鎢酸鈣等熒光粉并用于熒光燈中。1948年開(kāi)發(fā)出了磷酸鹽熒光粉，此熒光粉發(fā)光性能比早期熒光粉有了顯著改善。 在20世紀(jì)60 70年代熒光粉得到了泛應(yīng)用。隨著對(duì)熒光粉研究的不斷深入，人們開(kāi)發(fā)出了三基色熒光粉。把稀土元素作為激活劑引進(jìn)熒光粉中，使熒光粉的發(fā)光性能得到明顯的改善。據(jù)統(tǒng)計(jì)1997年歐洲的稀土三基色熒光燈約占照明燈總量的一半。20世紀(jì)80年代， 超細(xì)粉末逐漸發(fā)展起來(lái)，日趨成為各國(guó)研究的重點(diǎn)。所謂超細(xì)粉末是指尺度介于分子、原子與塊狀材料之間，包括金屬、非金屬、有機(jī)、無(wú)機(jī)和生物等多種顆粒材料，也稱納米顆粒材料。目前市場(chǎng)上熒光粉主要有硫化物系熒光粉，鋁酸鹽熒光粉，磷酸鹽系熒光粉，稀土熒光粉等。從發(fā)光波段來(lái)說(shuō)主要有近紫外激發(fā)的紅色、綠色和藍(lán)色熒光粉。總的來(lái)說(shuō)，近紫外發(fā)光的三基色熒光粉圍繞著實(shí)現(xiàn)光致發(fā)光，在近幾年取得了巨大的進(jìn)步，研制了許多新型體系的熒光粉，改善了先前開(kāi)發(fā)的熒光粉性能。尤其是開(kāi)發(fā)與改善了近紫外熒光粉，使其性能更能實(shí)現(xiàn)在光發(fā)射器件上的應(yīng)用。目前已涌現(xiàn)了許多新型體系，其中氮氧化物體系和鉬(鎢)酸鹽體系等是很有發(fā)展前景的紅粉。綠粉近些年也開(kāi)發(fā)了一些新型的體系。但是藍(lán)色熒光粉的缺乏一直阻礙著實(shí)用全色顯示的發(fā)展，所以尋找高效率、高穩(wěn)定性、高色純度的藍(lán)色發(fā)光基質(zhì)材料一直是研究的方向。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)具有光學(xué)活性的金屬離子與含有共軛基元的有機(jī)配體組裝的金屬有機(jī)小分子化合物顯示出良好的發(fā)光性能。該類研究具有顯著的創(chuàng)新性有機(jī)成分和無(wú)機(jī)成分可以進(jìn)行有目的的篩選與調(diào)控，通過(guò)篩選金屬離子或共軛基元的大小，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)光波長(zhǎng)的調(diào)控；另外，可以在分子水平上對(duì)材料的設(shè)計(jì)合成，有利于研究結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，探索材料的發(fā)光機(jī)理，從而為設(shè)計(jì)新型發(fā)光材料提供理論依據(jù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，提供一種具有良好的近藍(lán)光發(fā)射性能的熒光材料及其制備方法。本專利技術(shù)為解決上述技術(shù)問(wèn)題而采取的技術(shù)方案為一種近藍(lán)色熒光材料，該熒光材料是一種鋅喹啉羧酸晶體，其分子式為C84H56N8O8Zn2,晶系為三斜，空間群為P-1，晶胞參數(shù) a = 12.9829 A，b = 14.2101 A，c = 19.9969 Α, α = 91. 357 ° , γ = 106. 573 °，β = 101.953°，鋅離子有兩種配位模式一種是四方錐配位模式，兩個(gè)氮配位原子來(lái)自于兩個(gè)不同的4，4’ -聯(lián)吡啶，三個(gè)氧配位原子來(lái)自于兩個(gè)不同的喹啉羧酸配體；另一種為八面體配位模式，兩個(gè)氮配位原子來(lái)自于兩個(gè)不同的4，4’ -聯(lián)吡啶，四個(gè)氧配位原子來(lái)自于兩個(gè)不同的喹啉羧酸配體。一種近藍(lán)色熒光材料的制備方法，包括以下步驟(1)按質(zhì)量比5 45 5 120 5 110 1 15向反應(yīng)釜中加入喹啉羧酸、 醋酸鋅、4，4’_聯(lián)吡啶和氫氧化鉀，然后根據(jù)上述物質(zhì)總質(zhì)量按0. 04 1. 2mL/mg的比例加入適量的水，攪拌使其混合均勻；(2)將反應(yīng)釜密封放入烘箱中，60-130°C加熱對(duì)-7池；然后自然冷卻至室溫，打開(kāi)反應(yīng)釜得無(wú)色塊狀晶體；(3)將制得的無(wú)色塊狀晶體用蒸餾水沖洗，自然風(fēng)干；得到鋅喹啉羧酸晶體，分子式為 C84H56N8O8Zn20參加反應(yīng)的物質(zhì)均為分析純。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于將具有共軛大π鍵的喹啉羧酸和4，4’_聯(lián)吡啶與具有光學(xué)活性的鋅離子進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)制得新型鋅喹啉羧酸晶體，該晶體作為近藍(lán)色光熒光材料具有準(zhǔn)確的空間結(jié)構(gòu)(圖1)和準(zhǔn)確的分子式；含有豐富光學(xué)活性的Si(II)離子和共軛大η鍵，有利于電子躍遷和能量傳遞，從而使晶體具有良好的光電活性，具有良好的近藍(lán)光發(fā)射性能，作為熒光材料具有潛在的應(yīng)用前景。使用本專利技術(shù)的方法制備鋅喹啉羧酸晶體，產(chǎn)率可以達(dá)到60-80%。附圖說(shuō)明圖1為本專利技術(shù)的鋅喹啉羧酸近藍(lán)色熒光材料的結(jié)構(gòu)單元圖；圖2為本專利技術(shù)的鋅喹啉羧酸近藍(lán)色熒光材料的熒光發(fā)射光譜。具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)描述。實(shí)施例1 向不銹鋼反應(yīng)釜的25mL聚四氟乙烯內(nèi)襯中加入喹啉羧酸(12. ;3mg，0. 05mmol)，醋酸鋅(10. 5mg, 0. 05mmol)，4，4，-聯(lián)吡啶(9. 8mg, 0. 05mmol)，氫氧化鉀(2. 8mg, 0. 05mmol)， 加入水10mL，攪拌使其混合均勻。將反應(yīng)釜密封放入烘箱中，60°C加熱Mh ；然后自然冷卻至室溫，打開(kāi)反應(yīng)釜得無(wú)色塊狀晶體。實(shí)施例2:向不銹鋼反應(yīng)釜的25mL聚四氟乙烯內(nèi)襯中加入喹啉羧酸6mg，0. IOmmol)， 醋酸鋅(101. Omg, 0. 5Ommol)，4，4，-聯(lián)吡啶(99. Omg, 0. 50mmol)，氫氧化鉀(5. 6mg, 0. lOmmol)，加入水15mL，攪拌使其混合均勻。將反應(yīng)釜密封放入烘箱中，100°C加熱48h ；然后自然冷卻至室溫，打開(kāi)反應(yīng)釜得無(wú)色塊狀晶體。實(shí)施例3 向不銹鋼反應(yīng)釜的25mL聚四氟乙烯內(nèi)襯中加入喹啉羧酸(36. 9mg，0. 15mmol)， 醋酸鋅(31. 5mg，0. 15mmol)，4，4，-聯(lián)吡啶(19. 8mg，0. IOmmol),氫氧化鉀(11. 2mg, 0. 20mmol)，加入水20mL，攪拌使其混合均勻。將反應(yīng)釜密封放入烘箱中，120°C加熱72h;然后自然冷卻至室溫，打開(kāi)反應(yīng)釜得無(wú)色塊狀晶體。將制得的無(wú)色塊狀晶體用蒸餾水沖洗，自然風(fēng)干；經(jīng)測(cè)定，該鋅喹啉羧酸晶體的分子式為C84H56N8O8Zn2,晶系為三斜，空間群為P-I,晶胞參數(shù)a = 12.9829 A，b = 14.2101A， c= 19.9969 Α, α = 91. 357° , γ = 106.573°，β = 101.953°，鋅離子有兩種配位模式 一種是四方錐配位模式，兩個(gè)氮配位原子來(lái)自于兩個(gè)不同的4，4’ -聯(lián)吡啶，三個(gè)氧配位原子來(lái)自于兩個(gè)不同的喹啉羧酸配體；另一種為八面體配位模式，兩個(gè)氮配位原子來(lái)自于兩個(gè)不同的4，4’ -聯(lián)吡啶，四個(gè)氧配位原子來(lái)自于兩個(gè)不同的喹啉羧酸配體。其晶體結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。將所制得的鋅喹啉羧酸晶體本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
１．一種近藍(lán)色熒光材料，其特征在于該熒光材料是一種鋅喹啉羧酸晶體，其分子式為Ｃ８４Ｈ５６Ｎ８Ｏ８Ｚｎ２，晶系為三斜，空間群為Ｐ－１，晶胞參數(shù)α＝９１．３５７°，γ＝１０６．５７３°，β＝１０１．９５３°，鋅離子有兩種配位模式：一種是四方錐配位模式，兩個(gè)氮配位原子來(lái)自于兩個(gè)不同的４，４’－聯(lián)吡啶，三個(gè)氧配位原子來(lái)自于兩個(gè)不同的喹啉羧酸配體；另一種為八面體配位模式，兩個(gè)氮配位原子來(lái)自于兩個(gè)不同的４，４’－聯(lián)吡啶，四個(gè)氧配位原子來(lái)自于兩個(gè)不同的喹啉羧酸配體。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李星，邴月，査美琴，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：寧波大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：97
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