一種稀土配合物發(fā)光材料及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種特定晶型的稀土配合物發(fā)光材料及其制備和應(yīng)用。本發(fā)明的發(fā)光材料，其分子式為Eu(BTA)3(PBO)，式中BTA為苯甲酰三氟丙酮，PBO為2-(2-苯并惡唑)吡啶。該發(fā)光材料由三價(jià)銪的硝酸鹽與三倍當(dāng)量的苯甲酰三氟丙酮和一倍當(dāng)量的2-(2-苯并惡唑)吡啶配體，經(jīng)溶液配位反應(yīng)而制得。該材料具有溶解性能好、發(fā)光效率高、熱穩(wěn)定性好、易于制備和提純且生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。該發(fā)光材料應(yīng)用于紅光光致發(fā)光或電致發(fā)光領(lǐng)域。
【專利說明】一種稀土配合物發(fā)光材料及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及稀土發(fā)光材料領(lǐng)域，特別是涉及稀土配合物發(fā)光材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]中國具有世界上最豐富的稀土資源，總儲量占世界的40%以上，而且種類齊全，這為稀土化合物的應(yīng)用提供了巨大的保障。近年來稀土應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，新的應(yīng)用不斷出現(xiàn)，我國的稀土應(yīng)用已遍及國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，經(jīng)濟(jì)效益顯著。因此積極開發(fā)高科技含量的稀土產(chǎn)品，將我國的稀土資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為科技競爭優(yōu)勢，對于促進(jìn)我國的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和升級，以及提升國際競爭力都具有重要意義。
[0003]稀土離子由于其特殊的電子層結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出很多獨(dú)特的性質(zhì)，因而在光、電、磁領(lǐng)域均得到廣泛的應(yīng)用，被譽(yù)為新材料的寶庫。稀土離子豐富的能級和4f層電子的躍遷，使稀土離子稱為巨大的發(fā)光寶庫。設(shè)計(jì)并合成具有強(qiáng)發(fā)光性能的稀土配合物一直是研究者們所追求的目標(biāo)，由于稀土離子特有的4f層電子受外層5S25P6層電子的屏蔽作用，使得稀土離子受配體場的影響很小，故而發(fā)光稀土離子一般會有窄譜帶熒光發(fā)射，色純度高且發(fā)光強(qiáng)。然而稀土離子的吸光系數(shù)很小，需要借助于配體的“天線效應(yīng)”進(jìn)行能量的傳遞，有效增強(qiáng)稀土離子的特征發(fā)光。通常使用的陰離子配體有羧酸類配體和β—二酮類配體，而作為第二輔助配體的中性配體通常為吡啶類或咪唑類配體。
[0004]稀土離子是高配位金屬離子，最常見的配位數(shù)是8-10，因此往往會有溶劑配位滿足配位結(jié)構(gòu)，比如水或乙醇 等，而這些溶劑分子的存在會極大地影響配合物材料的發(fā)光性能。另外一方面，發(fā)光材料在實(shí)際使用時(shí)會對其熱穩(wěn)定性有特定的要求，比如應(yīng)用于有機(jī)電致發(fā)光(OEL)時(shí)，就要求稀土發(fā)光材料能經(jīng)受真空蒸鍍的溫度而不分解。
[0005]目前，稀土配合物發(fā)光材料的發(fā)光效率及熱穩(wěn)定性能不夠高，這仍然是制約其在有機(jī)電致發(fā)光等重要領(lǐng)域獲得應(yīng)用的關(guān)鍵問題。因此研發(fā)發(fā)光效率及熱穩(wěn)定性都好的稀土配合物發(fā)光材料，對于開發(fā)OEL等相關(guān)產(chǎn)業(yè)都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種具有高發(fā)光性能和熱穩(wěn)定性的特定晶型的稀土配合物發(fā)光材料及其制備方法和應(yīng)用。該稀土配合物發(fā)光材料是在溶液反應(yīng)條件下，由配體苯甲酰三氟丙酮、2-(2-苯并惡唑)吡啶和稀土鹽反應(yīng)得到的，其合成方法簡便易行、生產(chǎn)成本低。該稀土配合物材料中由于有配體的協(xié)同優(yōu)化作用，使得配體與稀土離子之間的能量傳遞效率得到了提升，從而提高了材料的發(fā)光效率；而且稀土離子與穩(wěn)定的芳香性配體的有機(jī)結(jié)合，使得稀土配合物的熱穩(wěn)定性大大提高。因此，該稀土配合物發(fā)光材料可作為候選材料應(yīng)用于光致發(fā)光或電致發(fā)光領(lǐng)域。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案之一，是提供一種特定晶型的稀土配合物發(fā)光材料，以硝酸銪和配體進(jìn)行配位反應(yīng)得到，其分子結(jié)構(gòu)式為Eu (BTA) 3 (PBO)，式中的三價(jià)稀土離子Eu為中心離子，BTA為第一配體苯甲酰三氟丙酮，PBO為中性輔助配體2-(2-苯并惡唑)吡啶。[0008]所述特定晶型的稀土配合物的分子結(jié)構(gòu)式(I)如下:
【權(quán)利要求】
1.一種特定晶型的稀土配合物發(fā)光材料，其特征在于:發(fā)光材料的分子結(jié)構(gòu)式為Eu(BTA)3(PBO)，式中的三價(jià)稀土離子Eu為中心離子，BTA為第一配體苯甲酰三氟丙酮，PBO為中性輔助配體2-(2-苯并惡唑)吡啶，其分子結(jié)構(gòu)如式⑴:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述晶型的稀土配合物發(fā)光材料的制備方法，該方法包括以下步驟: (1)室溫下將硝酸銪和苯甲酰三氟丙酮完全溶解于乙腈中，兩者摩爾比為1: 3，充分?jǐn)嚢杌旌?，得無色澄清溶液A ； (2)室溫下向A溶液中逐滴加入氫氧化鈉溶液，同時(shí)充分?jǐn)嚢瑁罱K使氫氧化鈉和苯甲酰三氟丙酮的摩爾比為1: 1，得無色澄清溶液B; (3)室溫下將2-(2-苯并惡唑)吡啶完全溶解于乙腈中，其中2-(2-苯并惡唑)吡啶和稀土鹽的摩爾比為1:1，充分?jǐn)嚢枞芙夂?，得澄清溶液C ; (4)室溫下將C溶液逐滴加到B溶液中，同時(shí)攪拌使之反應(yīng)充分，得澄清溶液D，然后向D溶液中加入去離子水，立即析出白色沉淀，將白色沉淀在母液中繼續(xù)攪拌反應(yīng)一天。經(jīng)過濾、水洗滌、干燥，得到所述晶型的稀土配合物白色微晶產(chǎn)物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述晶型的稀土配合物發(fā)光材料的應(yīng)用，其特征在于所述發(fā)光材料具有好的熱穩(wěn)定性及發(fā)光性能，以610nm為最大發(fā)射峰發(fā)出強(qiáng)烈的紅光，應(yīng)用于紅光光致發(fā)光材料，或用作多層電致發(fā)光器件中的發(fā)光層發(fā)光材料。
【文檔編號】C07F5/00GK103588800SQ201310611340
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】柴文祥, 張小麗, 夾國華, 郭駕宇, 史宏聲, 秦來順, 陳達(dá), 范美強(qiáng), 舒康穎 申請人:中國計(jì)量學(xué)院