多色發(fā)光的稀土配合物功能化的多面體低聚倍半硅氧烷的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于雜化納米發(fā)光材料的制備技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一類多色發(fā)光的稀土配合物嫁接的發(fā)光多面體低聚倍半硅氧烷的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]稀土材料在科技產(chǎn)品乃至戰(zhàn)略資源方面已成為新時代的寵兒。在發(fā)光方面，稀土是一個巨大的發(fā)光寶庫，這是因為稀土的發(fā)光光譜范圍可以從可見光區(qū)覆蓋到近紅外光區(qū)。近幾十年來，國內(nèi)外對稀土配合物的可見發(fā)光和近紅外發(fā)光做了大量研究，并且稀土配合物向人們展示出在光纖通訊、激光系統(tǒng)、診斷學(xué)及熒光免疫分析等方面的潛在應(yīng)用價值。盡管稀土配合物具有優(yōu)良的發(fā)光性能，但其光、熱和化學(xué)不穩(wěn)定性等缺點大大限制了其實際應(yīng)用。而無機基質(zhì)材料大多具有良好的光、熱和化學(xué)穩(wěn)定性。無機基質(zhì)主體分子改變客體分子的結(jié)構(gòu)環(huán)境和化學(xué)微環(huán)境，從而影響客體分子的發(fā)光性能，可成為稀土配合物的良好載體。因此，將稀土配合物復(fù)合到無機基質(zhì)中可以極大的改善稀土配合物的發(fā)光性能及其光、熱和化學(xué)穩(wěn)性，從而為開發(fā)新型稀土發(fā)光材料和拓寬稀土發(fā)光配合物應(yīng)用領(lǐng)域開辟新途徑。
[0003]聚合物/無機納米材料集聚合物和無機填料的優(yōu)秀性能于一身，既具有聚合物的韋刃性和易加工性，又具有無機納米材料的尚熱穩(wěn)定性及尚強度等，有效的整合了有機和無機的優(yōu)異性能。而多面體低聚倍半硅氧烷將“有機-無機納米雜化”這一概念推進到近似完美的境界。多面體低聚倍半硅氧烷具有規(guī)整的結(jié)構(gòu)、非常小的尺度、良好的相容性能，可以形成真正的納米尺度和分子級水平的納米復(fù)合材料。多面體低聚倍半硅氧烷是由S1-O-Si鍵構(gòu)成的無機籠狀結(jié)構(gòu)的核，以及環(huán)繞四周的八個有機官能團R形成的殼，具有良好的熱穩(wěn)定性。R基官能團可以是活性的，也可以是非活性的有機外殼，使得多面體低聚倍半硅氧烷與高分子等有機物的相容性很好。近年來，多面體低聚倍半硅氧烷及含多面體低聚倍半硅氧烷的納米雜化材料受到了廣泛的關(guān)注。
[0004]但將多面體低聚倍半硅氧烷與稀土結(jié)合應(yīng)用于稀土發(fā)光方面的研究非常少，如果能將發(fā)光性能優(yōu)異的稀土配合物與結(jié)構(gòu)規(guī)整、粒徑小、相容性好的多面體低聚倍半硅氧烷結(jié)合，制備出一類多色發(fā)光的稀土配合物功能化的多面體低聚倍半硅氧烷，可以大大拓展多面體低聚倍半硅氧烷在光致發(fā)光方面的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述問題，本發(fā)明目的之一在于提供了一類多色發(fā)光的稀土配合物功能化的多面體低聚倍半硅氧烷，為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案包括以下步驟:
1.將帶氨基的多面體低聚倍半硅氧烷溶解于二甲基甲酰胺:水=1~3:6~8的混合溶液中，隨后加入2，2-聯(lián)吡啶-4，4- 二羧酸，加熱回流8~10h，抽真空去溶劑。
[0006]2.將2，2-聯(lián)吡啶-4，4- 二羧酸修飾的多面體低聚倍半硅氧烷溶于無水的二甲基甲酰胺，加入稀土二元配合物，在80~90° C加熱回流，洗滌，抽真空，即得到多色發(fā)光的稀土配合物功能化的多面體低聚倍半硅氧烷。
[0007]本發(fā)明中步驟I所述的帶氨基的多面體低聚倍半硅氧烷與2，2-聯(lián)吡啶-4，4- 二羧酸的摩爾比例為1~2:6-8。
[0008]本發(fā)明中步驟2所述的稀土為銪、鋱、釤、釹、鉺、鐿中的一種。
[0009]本發(fā)明步驟2所述的2，2-聯(lián)吡啶-4，4- 二羧酸修飾的多面體低聚倍半硅氧烷的質(zhì)量為0.05-0.lg，二元稀土配合物的摩爾數(shù)為0.5mmolo
[0010]上述制備方法，步驟2所述的稀土配合物功能化的多面體低聚倍半硅氧烷中稀土配合物與多面體低聚倍半硅氧烷是強的共價鍵。
[0011]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明利用共價鍵將稀土配合物與多面體低聚倍半硅氧烷嫁接，得到了在不同波長激發(fā)光下發(fā)射可見和近紅外光的稀土有機/無機多面體低聚倍半硅氧烷，制得材料同時具備了稀土的發(fā)光特點和多面體低聚倍半硅氧烷的結(jié)構(gòu)規(guī)整、尺寸小的特性。為稀土發(fā)光雜化材料拓展了一個新的體系。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明實施例1制得銪配合物功能化的多面體低聚倍半硅氧烷結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明實施例1制得銪配合物功能化的多面體低聚倍半硅氧烷的發(fā)射光譜圖。
[0014]圖3為本發(fā)明實施例2制得的鋱配合物功能化的多面體低聚倍半硅氧烷的發(fā)射光譜圖。
[0015]圖4為本發(fā)明實施例3制得的釤配合物功能化的多面體低聚倍半硅氧烷的發(fā)射光譜圖(可見光區(qū)和近紅外光區(qū))。
[0016]圖5為本發(fā)明實施例4制得的釹配合物功能化的多面體低聚倍半硅氧烷的發(fā)射光譜圖。
[0017]圖6為本發(fā)明實施例5制得的鉺配合物功能化的多面體低聚倍半硅氧烷的發(fā)射光譜圖。
[0018]圖7為本發(fā)明實施例6制得的鐿配合物功能化的多面體低聚倍半硅氧烷的發(fā)射光譜圖。
[0019]實施例1
本實施例提供銪配合物功能化的多面體低聚倍半硅氧烷的合成，其包括以下步驟:a.將帶氨基的多面體低聚倍半硅氧烷溶解于二甲基甲酰胺:水=3:7~8的混合溶液中，隨后加入2，2-聯(lián)吡啶-4，4- 二羧酸，加熱回流9h，抽真空去溶劑。
[0020]b.將2，2-聯(lián)吡啶-4，4- 二羧酸修飾的多面體低聚倍半硅氧烷溶于無水的二甲基甲酰胺，加入銪的二元配合物，在95° C加熱回流，洗滌，抽真空，即得到銪配合物功能化的多面體低聚倍半硅氧烷，結(jié)構(gòu)示意圖及發(fā)射光譜圖如圖1和圖2，并且該材料在紫外光激發(fā)下可以得到靚麗的紅色。
[0021]實施例2 本實施例提供鋱配合物功能化的多面體低聚倍半硅氧烷的合成，其包括以下步驟:a.將帶氨基的多面體低聚倍半硅氧烷溶解于二甲基甲酰胺:水=3:7~8的混合溶液中，隨后加入2，2-聯(lián)吡啶-4，4- 二羧酸，加熱回流9h，抽真空去溶劑。
[0022]b.將2，2-聯(lián)吡啶-4，4- 二羧酸修飾的多面體低聚倍半硅氧烷溶于無水的二甲基甲酰胺，加入鋱的二元配合物，在95° C加熱回流，洗滌，抽真空，即得到鋱配合物功能化的多面體低聚倍半硅氧烷，發(fā)射光譜圖如圖3，并且該材料在紫外光激發(fā)下可以得到靚麗的綠色。
[0023]實施例3
本實施例提供釤配合物功能化的多面體低聚倍半硅氧烷的合成，其包括以下步驟:a.將帶氨基的多面體低聚倍半硅氧烷溶解于二甲基甲酰胺:水=3:7~8的混合溶液中，隨后加入2，2-聯(lián)吡啶-4，4- 二羧酸，加熱回流9h，抽真空去溶劑。
[0024]b.將2，2-聯(lián)吡啶-4，4- 二羧酸修飾的多面體低聚倍半硅氧烷溶于無水的二甲基甲酰胺，加入釤的二元配合物，在95° C加熱回流，洗滌，抽真空，即得到釤配合物功能化的多面體低聚倍半硅氧烷，發(fā)射光譜圖如圖4，并且該材料在紫外光激發(fā)下可以得到靚麗的磚紅