一種β-二酮稀土配合物紅色熒光材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種β-二酮稀土配合物紅色熒光材料及其制備和應(yīng)用。本發(fā)明的稀土配合物是一種性能良好的發(fā)光材料，其分子結(jié)構(gòu)為Eu(BTA)3(DFA)，式中BTA為苯甲酰三氟丙酮，DFA為4，5-二氮雜芴。此發(fā)光材料由硝酸銪與BTA和DFA經(jīng)配位反應(yīng)而制得。具體制備方法是將硝酸銪、BTA、DFA按化學(xué)計(jì)量比1∶3∶1在乙腈和水的混合溶液中反應(yīng)，加入適量氫氧化鈉脫去BTA的質(zhì)子，經(jīng)減壓蒸發(fā)、水洗、干燥工序獲得目標(biāo)產(chǎn)物。該配合物的溶解性能好、發(fā)光效率高、熱穩(wěn)定性也好，可應(yīng)用于光致發(fā)光或電致發(fā)光領(lǐng)域。
【專利說明】—種β-二酮稀土配合物紅色熒光材料
【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(guó)具有世界上最豐富的稀土資源，而且種類齊全，這為稀土發(fā)光材料的應(yīng)用提供了巨大的保障。目前，稀土發(fā)光材料的研究和開發(fā)已覆蓋了整個(gè)發(fā)光領(lǐng)域，并形成了一定的工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模和市場(chǎng)，稀土發(fā)光材料已成為當(dāng)前發(fā)光材料的主導(dǎo)。積極開發(fā)高科技含量的稀土產(chǎn)品，將我國(guó)的稀土資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為科技競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，對(duì)于促進(jìn)我國(guó)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和升級(jí)，以及提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)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(kù)。材料是當(dāng)今社會(huì)科技發(fā)展的三大支柱之一，而發(fā)光材料是其中一種重要的功能材料。稀土離子豐富的能級(jí)和4f層電子的躍遷，使稀土離子成為巨大的發(fā)光寶庫(kù)。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(chǎng)的影響很小，故而發(fā)光稀土離子一般會(huì)有窄譜帶熒光發(fā)射，色純度高、發(fā)光強(qiáng)、發(fā)光壽命長(zhǎng)。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含氮、磷、氧原子的雜環(huán)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(huì)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(huì)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(huì)對(duì)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(duì)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β - 二酮稀土配合物紅色熒光材料及其制備方法。該稀土發(fā)光材料直接在溶液反應(yīng)條件下，由配體苯甲酰三氟丙酮、4，5_ 二氮雜芴和硝酸銪反應(yīng)得到，其合成方法簡(jiǎn)便易行、生產(chǎn)成本低。該稀土配合物紅色熒光材料中由于配體的協(xié)同優(yōu)化作用，實(shí)現(xiàn)了配體與稀土離子之間的高效能量傳遞，從而使材料呈現(xiàn)出很高的發(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，使得所述稀土配合物同時(shí)具備了很好的熱穩(wěn)定性。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β_ 二酮稀土配合物紅色熒光材料，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(DFA)，式中BTA為β - 二酮配體苯甲酰三氟丙酮，DFA為中性雜環(huán)配體4，5-二氮雜芴；所述稀土(Eu3+)配合物的結(jié)構(gòu)式(I)
如下:
[0008]
【權(quán)利要求】
1.一種β-二酮稀土配合物紅色熒光材料，其特征在于:所述稀土配合物的結(jié)構(gòu)式為Eu (BTA) 3 (DFA)，式中的BTA為β - 二酮配體苯甲酰三氟丙酮，DFA為中性輔助配體4，5- 二氮雜芴，其分子結(jié)構(gòu)如式(I):
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述β_二酮稀土配合物紅色熒光材料的制備方法，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)嚢杌旌希脽o(wú)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?，最終使氫氧化鈉和苯甲酰三氟丙酮的摩爾比為1: 1，得無(wú)色澄清溶液B; (3)室溫下將4，5-二氮雜芴完全溶解于乙腈中，其中4，5- 二氮雜芴和硝酸銪的摩爾比為1:1，充分?jǐn)嚢枞芙夂螅脺\色澄清溶液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，然后將所得溶液在減壓下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，得到白色晶態(tài)粉末，經(jīng)水洗滌并干燥即得到稀土配合物發(fā)光材料產(chǎn)物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述β_二酮稀土配合物紅色熒光材料的應(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；材料以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(hào)】C07F5/00GK103694993SQ201310755651
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】柴文祥, 張小麗, 洪明衛(wèi), 夾國(guó)華, 秦來(lái)順, 史宏聲, 舒康穎, 徐凱杰, 陳孝炯, 黃綿吉, 趙毅, 田園 申請(qǐng)人:中國(guó)計(jì)量學(xué)院