專利名稱：一種具有藍(lán)色發(fā)光性能的熒光材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熒光材料，尤其是涉及一種具有藍(lán)色發(fā)光性能的熒光材料及其制 備方法。
背景技術(shù)：
熒光材料通常是指在接受了外界能量后，能將能量吸收儲存，在黑暗的地方轉(zhuǎn)化 為光能。它最早問世于1938年。早期Stokes等人合成了鎢酸鈣等熒光粉并用于熒光燈中。 1948年開發(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年代熒光粉得到了廣泛應(yīng)用。把有光學(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。具有較強(qiáng)熒光發(fā)光能力的化 合物有著十分重要的潛在應(yīng)用價(jià)值，可開發(fā)作為新型功能材料，如發(fā)光燃料、激光燃料、增 感燃料、熒光探針等。隨著對熒光材料研究的不斷深入，人們開發(fā)出了三基色藍(lán)、紅、綠熒光粉。與紅、綠 熒光發(fā)射材料相比，有機(jī)藍(lán)色電致發(fā)光材料的開發(fā)和研制是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，也比較稀缺，在 發(fā)光效率、穩(wěn)定性、成模性也存在一些問題。目前，可采用熒光燃料摻雜實(shí)現(xiàn)藍(lán)色發(fā)射，但熒 光燃料一般穩(wěn)定性不夠高，成膜性差，與基質(zhì)能級不匹配、容易發(fā)生相分離。據(jù)檢索，目前 有關(guān)于各種藍(lán)色熒光材料及其制備方法主要有如下一些如美國專利US4128498公開了氯 硅酸鹽熒光粉，其化學(xué)式為Sr4_x_yBexSi308Cl4:yEU2+，這種熒光粉能被紫外線、真空紫外線和 陰極射線有效激發(fā)并發(fā)射出藍(lán)綠發(fā)射光。該熒光粉的制備過程中使用了具有毒性的Be的 化合物，不利于環(huán)保和健康。中國專利CN1408811A公開了一種彩色等離子平面顯示用硼 鋁酸鹽藍(lán)色熒光粉及其制造方法，但該熒光粉僅在短波紫外區(qū)有較強(qiáng)吸收，而長波紫外區(qū) 吸收弱。中國專利CN1415695A公開了一種真空紫外線激活的藍(lán)色鋁酸鹽熒光粉的制備方 法，這種鋁酸鹽熒光粉穩(wěn)定性不好，而且它的最大激發(fā)峰處于短波的紫外光區(qū)。中國專利 CN119011A公開了藍(lán)色熒光粉BaMgAl14O23 = Eu也是鋁酸鹽基質(zhì)，穩(wěn)定性不太好，最大激發(fā)峰 也是處于真空紫外區(qū)。中國專利CN1128785A公開了三基色熒光燈用藍(lán)色熒光粉，其化學(xué)組 成是銪激活的氯磷酸鈣鍶鋇，由于在長波紫外區(qū)吸收很弱，同樣不適合作為紫外激活光致 顯色熒光材料。近年來研究發(fā)現(xiàn)具有cT金屬配合物由于具有新穎的結(jié)構(gòu)和光學(xué)活性受到了人們 的極大關(guān)注而被大量的合成和研究，同時(shí)也成為配位化學(xué)的前沿研究熱點(diǎn)之一。羧酸類配 體在配位聚合物構(gòu)筑中一直受到人們的極大關(guān)注，該類配體部分脫掉質(zhì)子，使配體表現(xiàn)出 各種各樣靈活的配位模式，得到不同結(jié)構(gòu)的化合物。因此在制備藍(lán)色有機(jī)發(fā)光材料中利用 d10金屬配合物的金屬離子和含羧酸配體的可調(diào)性來設(shè)計(jì)和合成出高效的藍(lán)色有機(jī)發(fā)光材 料非常具有挑戰(zhàn)性。乳清酸具有不對稱性，在形成配合物時(shí)，乳清酸通過脫掉羧酸上的H形成一個(gè)帶 負(fù)電的配體，從而起到平衡電荷的作用，可以作為金屬離子很好的螯合配體，從而調(diào)控其配 位網(wǎng)絡(luò)的空間維數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的首要技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)，提供一種具有藍(lán)色發(fā)光性能的 熒光材料及其制備方法。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采取的技術(shù)方案為一種具有藍(lán)色發(fā)光性能的熒光 材料，該熒光材料是一種具有一定空間結(jié)構(gòu)的乳清酸鎘化合物，其分子式為C88H64N8O12Cd2, 晶系為三斜，空間群為P-1，晶胞參數(shù)a = 9.5220A，b = 11.8790 A，c= 12.6141 Α，α = 73.082°，γ = 78.073°，β =81.100°，鎘離子為五角雙錐配位模式，兩個(gè)氮配位原子來 自于鄰菲羅啉，三個(gè)氧配位原子來自于乳清酸，兩個(gè)氧配位原子來自水。該具有藍(lán)色發(fā)光性能的熒光材料的制備方法，包括以下步驟1)將乳清酸、硫酸鎘和1，10-鄰菲羅啉按摩爾比5 7 6 8 2 4加入容 器內(nèi)，然后按照容器內(nèi)所有物質(zhì)的重量加入5 10mL/g的乙醇和10 30mL/g的水，攪拌 使其混合均勻；2)在室溫?cái)嚢璧臈l件下，逐滴加入三乙胺，調(diào)節(jié)pH值到5 8，室溫放置12 48h 后得到無色塊狀晶體；3)將制得的無色塊狀晶體用蒸餾水沖洗，自然風(fēng)干后得到鎘喹啉羧酸化合物，其 分子式為 C88H64N8012Cd2。以上參加反應(yīng)的物質(zhì)均為分析純。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于將具有較強(qiáng)配位能力的乳清酸和鄰菲羅啉 與具有光學(xué)活性的鎘離子進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)制得新型鎘乳清酸化合物，該化合物作為藍(lán)色光發(fā) 射材料具有準(zhǔn)確的空間結(jié)構(gòu)(圖1)和準(zhǔn)確的分子式；存在羧酸拉電子基團(tuán)，有利于分子內(nèi) 的電荷轉(zhuǎn)移、躍遷和能量傳遞，從而使化合物具有良好的光電活性。所制備的材料具有良好 的藍(lán)光發(fā)射性能和成膜性能，作為熒光材料具有潛在的應(yīng)用前景。而采用本發(fā)明的方法則 可以獲得40% 80%的產(chǎn)率。


圖1為本發(fā)明的鎘化合物的結(jié)構(gòu)單元圖；圖2為本發(fā)明的鎘化合物熒光發(fā)射光譜。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。實(shí)施例1:向50mL燒杯中加入乳清酸(0. 5mmol，0. 85g)，硫酸鎘(0. 6mmol，0. 462g)，鄰菲羅 啉(0. 2mmol,0. 04g)，加入IOmL乙醇和20mL水，在室溫?cái)嚢璧臈l件下，逐滴加入三乙胺，調(diào) 節(jié)PH值到5，室溫放置12h，得到無色塊狀晶體。實(shí)施例2:向50mL燒杯中加入乳清酸(0. 6mmol, 1. 02g)，硫酸鎘(0. 7mmol,0. 539g)，鄰菲羅 啉(0. 3mmol,0. 06g)，加入IOmL乙醇和20mL水，在室溫?cái)嚢璧臈l件下，逐滴加入三乙胺，調(diào) 節(jié)PH值到6，室溫放置24h，得到無色塊狀晶體。
實(shí)施例3:向50mL燒杯中加入乳清酸(0. 7mmol, 119g)，硫酸鎘(0. 8mmol,0. 616g)，鄰菲羅啉 (0. 4mmol,0. 08g)，加入IOmL乙醇和20mL水，在室溫?cái)嚢璧臈l件下，逐滴加入三乙胺，調(diào)節(jié) PH值到7，室溫放置48h，得到無色塊狀晶體。將上述實(shí)施例中制得的無色塊狀晶體用蒸餾水沖洗，自然風(fēng)干；經(jīng)測定，該鎘乳 清酸化合物的分子式為C88H64N8012Cd2。晶系為三斜，空間群為P-1，晶胞參數(shù)a = 9.5220A， b= 11.8790 A,C= 12.6141 Α, α = 73.082°，γ = 78.073°，β =81.100°，鎘離子為五
角雙錐配位模式，兩個(gè)氮配位原子來自于鄰菲羅啉，三個(gè)氧配位原子來自于乳清酸，兩個(gè)氧 配位原子來自水。其晶體結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。將所制得的乳清酸鎘化合物C88H64N8O12Cd2進(jìn)行熒光性能測試，該化合物顯示出良 好的藍(lán)色光發(fā)射性能(如圖2)。
權(quán)利要求
1.一種具有藍(lán)色發(fā)光性能的熒光材料，其特征在于該熒光材料是一種具有一定空間 結(jié)構(gòu)的乳清酸鎘化合物，其分子式為C88H64N8O12Cd2,晶系為三斜，空間群為p-l，晶胞參數(shù) a = 9.5220 A，b = 11.8790 A，c = 12.6141 Α, α = 73. 082° , Y = 78. 073°，β = 81100°， 鎘離子為五角雙錐配位模式，兩個(gè)氮配位原子來自于鄰菲羅啉，三個(gè)氧配位原子來自于乳 清酸，兩個(gè)氧配位原子來自水。
2.一種具有藍(lán)色發(fā)光性能的熒光材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟1)將乳清酸、硫酸鎘和1，10-鄰菲羅啉按摩爾比5 7 6 8 2 4加入容器內(nèi)， 然后按照容器內(nèi)所有物質(zhì)的重量加入5 10mL/g的乙醇和10 30mL/g的水，攪拌使其混 合均勻；2)在室溫?cái)嚢璧臈l件下，逐滴加入三乙胺，調(diào)節(jié)pH值到5 8，室溫放置12 48h后 得到無色塊狀晶體；3)將制得的無色塊狀晶體用蒸餾水沖洗，自然風(fēng)干后得到鎘喹啉羧酸化合物，其分子 式為 C88H64N8O
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有藍(lán)色發(fā)光性能的熒光材料的制備方法，其特征在于參加 反應(yīng)的物質(zhì)均為分析純。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有藍(lán)色發(fā)光性能的熒光材料及其制備方法，特點(diǎn)是該熒光材料是將具有羧酸的乳清酸和鄰菲羅啉與具有光學(xué)活性的鎘離子進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)制得的乳清酸鎘化合物，其分子式為C88H64N8O12Cd2，晶系為三斜，空間群為P-1，晶胞參數(shù)α＝73.082°，γ＝78.073°，β＝81.100°，鎘離子為五角雙錐配位模式，兩個(gè)氮配位原子來自于鄰菲羅啉，三個(gè)氧配位原子來自于乳清酸，兩個(gè)氧配位原子來自水，優(yōu)點(diǎn)是該熒光材料具有準(zhǔn)確的空間結(jié)構(gòu)和準(zhǔn)確的分子式，含有豐富光學(xué)活性的Cd(II)離子和較強(qiáng)配位能力的羧酸，有利于電子躍遷和能量傳遞，該熒光材料具有良好的光電活性，具有良好的藍(lán)光發(fā)射性能。
文檔編號C09K11/06GK102127427SQ201110004478
公開日2011年7月20日 申請日期2011年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月11日
發(fā)明者李星, 邴月, 閆營 申請人:寧波大學(xué)