均苯三甲酸-LTbH復(fù)合體及其合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及有機物合成領(lǐng)域，特別是涉及對均苯三甲酸-LTbH復(fù)合體及其合成方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 層狀稀土氫氧化物（layered rare - earth hydroxide，簡稱LRH)是一類新型的層 狀材料。研宄表明，層狀稀土氫氧化物中的陰離子可與其他化合物的陰離子發(fā)生交換，某些 層狀稀土氫氧化物中的稀土元素的4f電子受激發(fā)可產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。因此，層狀稀土氫氧化 物可作為制備發(fā)光材料的基礎(chǔ)，并且稀土氫氧化物作為發(fā)光材料具有譜線窄、色度純、發(fā)光 效率高和熒光壽命長等優(yōu)點。
[0003] 層狀鋱氫氧化物（LTbH)作為一種層狀稀土氫氧化物，具有熒光壽命長、熱穩(wěn)定性 和化學(xué)穩(wěn)定性高等特點，但其層板Tb 3+與-〇H、H 20配位，產(chǎn)生熒光猝滅作用，影響發(fā)光強度， 不能滿足工業(yè)應(yīng)用中對發(fā)光材料的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決上述問題，發(fā)明人將苯羧酸類有機物引入層狀鋱氫氧化物的層間，來研宄 苯羧酸類有機物對層板Tb 3+發(fā)光性能的影響。
[0005] 本發(fā)明實施例采用陰離子交換法，將均苯三甲酸鈉鹽與前體NO3 - LTbH反應(yīng)，獲得 一種新的插層化合物--均苯三甲酸-LTbH復(fù)合體。通過元素分析和ICP測試測出C、H、N 和Tb在該化合物中的含量，從而計算出該復(fù)合體的化學(xué)式：
[0006] Tb (OH) 2.3 (C9H3O6) 0.M · I. 7H20〇
[0007] 利用X射線衍射測出該復(fù)合體的層間距，得出在該化合物中，均苯三酸在層間 LTbH為單層傾斜排布方式。
[0008] 利用紅外光譜儀對該復(fù)合體進行測試得到上述復(fù)合體的紅外光譜，其中，各基團 的特征吸收峰的波數(shù)分別：1613cm '156Icm \ 1436cm \ 1374cm 1O
[0009] 本發(fā)明實施例還公開了上述均苯三甲酸-LTbH復(fù)合體的方法，包括以下步驟：
[0010] a)將NO3-LTbH分散于水中，再加入均苯三甲酸鈉鹽水溶液，得到混合液，其中， NO3-LTbH與均苯三甲酸鈉鹽的摩爾比為1: (2-6)，優(yōu)選地，NO3-LTbH與均苯三甲酸鈉鹽的摩 爾比為1:3 ;
[0011] b)將上述混合液在70-100°C下反應(yīng)12-24小時，反應(yīng)結(jié)束后對所得到的產(chǎn)物過 濾、洗滌、干燥。
[0012] 其中，NO3-LTbH的合成方法：將Tb(NO3) 3 · 6H20、NaNO3、六次甲基四胺溶于脫氣水 中，得到水溶液，在70-100°C下水熱反應(yīng)12-18h，反應(yīng)結(jié)束后對所得到的產(chǎn)物過濾、洗滌、 干燥。Tb(NO 3)3 · 6H20、NaNO3、六次甲基四胺的摩爾比為1: (13-26) : (1-2)。脫氣水的量優(yōu) 選脫氣水與 Tb(NO3)3 · 6H20 的比例為（80-160)mL:lmmoL。
[0013] 均苯三甲酸鈉鹽水溶液，由均苯三甲酸與NaOH溶于水制得。其中，均苯三甲酸與 NaOH摩爾比為1:3。
[0014] 需要說明的是，本發(fā)明實施例在合成NO3 - LTbH及均苯三甲酸-LTbH復(fù)合體的過 程中，水熱反應(yīng)溫度為70-KKTC，當(dāng)水熱反應(yīng)為70°C時，即可實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案。所使 用的水優(yōu)選為去離子水或蒸餾水。所述過濾可以采用化學(xué)領(lǐng)域常用的過濾方法，例如采用 抽濾的方式過濾。所述洗滌可采用蒸餾水、去離子水等多次洗滌。所述干燥可采用自然晾 干、冷凍干燥、真空干燥來達到干燥的目的，對于干燥的時間，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際 經(jīng)驗來調(diào)整。
[0015] 進一步需要說明的是，本發(fā)明采用的所有原料，對其來源沒有特殊的限制，在市場 上購得或自制均可。
[0016] 本發(fā)明采用簡單、易操作的離子交換方法將熱穩(wěn)定較高的均苯三甲酸根插入LTbH 層間，合成了均苯三甲酸-LTbH復(fù)合體，出乎意料地改善了復(fù)合體中Tb3+的發(fā)光性能。均苯 三甲酸-LTbH復(fù)合體可作為一種高效的綠色發(fā)光材料。
【附圖說明】
[0017] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018] 圖I (a)為對苯二甲酸的FT-IR圖；
[0019] 圖I (b)為均苯三甲酸的FT-IR圖；
[0020] 圖I (c)為實施例2獲得的NO3 - LTbH的FT-IR圖；
[0021] 圖I (d)為實施例2獲得的對苯二甲酸-LTbH復(fù)合體的FT-IR圖；
[0022] 圖I (e)為實施例2獲得的均苯三甲酸-LTbH復(fù)合體的FT-IR圖；
[0023] 圖2 (a)為實施例2獲得的NO3-LTbH的XRD圖；
[0024] 圖2 (b)為實施例2獲得的對苯二甲酸-LTbH復(fù)合體的XRD圖；
[0025] 圖2 (c)為實施例2獲得的均苯三甲酸-LTbH復(fù)合體的XRD圖；
[0026] 圖3 (a)為實施例2獲得的NO3 - LTbH的排布方式；
[0027] 圖3 (b)為實施例2獲得的對苯二甲酸-LTbH復(fù)合體的排布方式；
[0028] 圖3 (c)為實施例2獲得的均苯三甲酸-LTbH復(fù)合體的排布方式；
[0029] 圖4 (a)為實施例2獲得的前體NO3 - LTbH的熒光光譜圖；
[0030] 圖4(b)為實施例2獲得的對苯二甲酸-LTbH復(fù)合體的熒光光譜圖；
[0031] 圖4(c)為實施例2獲得的均苯三甲酸-LTbH復(fù)合體的熒光光譜圖。
【具體實施方式】
[0032] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0033] 儀器與試劑
[0034] 元素分析儀（德國Elemental·公司；型號：Vario EL);
[0035] 等離子體電感耦合原子發(fā)射光譜儀（ICP)(德國斯派克分析儀器公司；型號： SPECTR0ARC0SE0P)；
[0036] 傅里葉變換紅外光譜儀（FT-IR)(美國Nicolet公司；型號：Nicolet 360);
[0037] X射線粉末衍射儀（荷蘭PA Nalytical公司；型號：X Pert PRO MPD);
[0038] 熒光分光光度計（日本島津公司；型號：RF-5301PC)
[0039] 試劑藥品均為市售。
[0040] 實施例1
[0041] (1)、采用均勻沉淀法合成NO3-LTbH前體
[0042] 將 0· 453g (Immol) Tb (NO3) 3 ·6Η20、I. IOg (13mmol) NaN03、0. 14g (Immol)六次甲基四 胺（HMT)溶于80ml脫氣水中，得到水溶液，然后70°C水熱反應(yīng)16小時。反應(yīng)結(jié)束后，抽濾 得到的產(chǎn)物，用去離子水洗滌產(chǎn)物后再進行抽濾，反復(fù)3次，真空干燥24小時，得到白色粉 末狀 NO3-LTbH 0.25lg。以 NO3-LTbH 為基準(zhǔn)，產(chǎn)率為 96%。
[0043] (2)、采用離子交換法合成對苯二甲酸-LTbH復(fù)合體
[0044] 將0· 166g(lmmol)的對苯二甲酸和0· 060g(l. 5mmol)的NaOH加入到5mL去離子 水中，使之完全溶解，得到澄清的對苯二甲酸鈉鹽水溶液。
[0045] 將0. 033g NO3-LTbH分散于75ml去離子水中后與上述制得的對苯二甲酸鈉鹽水 溶液混合，并轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中，90°C下水熱反應(yīng)12小時。反應(yīng)結(jié)束后，抽濾得到的產(chǎn)物，用 水洗滌產(chǎn)物后再進行抽濾，反復(fù)3次；真空干燥24小時，得到白色粉末狀對苯二甲酸-LTbH 復(fù)合體0.032g。以NO3-LTbH為基準(zhǔn)，產(chǎn)率為90%。
[0046] (3)、采用離子交換法合成均苯三甲酸-LTbH復(fù)合體
[0047] 將0· 210g(lmmol)的均苯三甲酸和0· 088g(2. 2_〇1)的NaOH加入到8mL去離子 水中，使之完全溶解，得到