一種具有熱致熒光變色性質(zhì)的含有四種不同尺寸孔道的三核鎘配位聚合物及其合成方法
【專利摘要】一種具有熱致熒光變色性質(zhì)的含有四種不同尺寸孔道的三核鎘配位聚合物及其合成方法,它涉及一種三核鎘配位聚合物及其合成方法。本發(fā)明為解決現(xiàn)有的熱致熒光變色材料及其制備方法中存在的產(chǎn)品研制較少,原料成本高,單色性差,熒光壽命短的問題。本發(fā)明聚合物的分子式為[Cd3(C10H7N2O2)3(Cl)2(HCOO)(H2O)]n。本發(fā)明的合成方法為:利用廉價(jià)易得的4-咪唑基苯甲酸配體,與氯化鎘在水熱條件下進(jìn)行反應(yīng)即得到。從CIE色度圖中可以確定含有四種不同尺寸孔道的三核鎘配位聚合物在298K固態(tài)下呈現(xiàn)清晰的藍(lán)色熒光,顏色純粹。在77K固態(tài)下,呈現(xiàn)明顯的綠色熒光,單色性好。本發(fā)明應(yīng)用于有機(jī)發(fā)光材料制備領(lǐng)域。
【專利說明】—種具有熱致熒光變色性質(zhì)的含有四種不同尺寸孔道的三核鎘配位聚合物及其合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種三核鎘配位聚合物及其合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]熱致熒光變色材料是指一些化合物或混合物在受熱或冷卻時(shí)可見吸收光譜發(fā)生變化的功能材料,它具有顏色隨溫度改變而變化的特性,發(fā)生顏色變化的溫度稱為變色溫度。這種材料是一種熱記憶功能材料,廣泛應(yīng)用于航空航天、紡織、印刷、醫(yī)療保健、診斷、建筑、防偽標(biāo)記、軍事等各個(gè)領(lǐng)域。熱致熒光變色材料在國外有七八十年的發(fā)展歷史。我國在熱致熒光變色材料方面的研究起步較晚,產(chǎn)品研制較少。由于有機(jī)-無機(jī)配位聚合物兼具有機(jī)化合物和無機(jī)化合物的優(yōu)勢(shì),又具有自己獨(dú)特的性質(zhì),因此有望成為更具應(yīng)用性的一類新型熱致熒光變色材料?;谝陨显?,我們選擇價(jià)格低廉的過渡金屬鎘和配位模式豐富,結(jié)構(gòu)奇特的有機(jī)配體4-咪唑基苯甲酸,設(shè)計(jì)合成一例具有熱致熒光變色性質(zhì)的二維鎘配位聚合物。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明為解決現(xiàn)有的熱致熒光變色材料及其制備方法中存在的產(chǎn)品研制較少,原料成本高,單色性差,熒光壽命短的問題,而提供一種具有熱致熒光變色性質(zhì)的含有四種不同尺寸孔道的三核鎘配位聚合物及其合成方法。
[0004]本發(fā)明的一種具有熱致熒光變色性質(zhì)的含有四種不同尺寸孔道的三核鎘配位聚合物,它的分子式為[Cd3(C10H7N2O2)3(Cl)2(HCOO) (H2O) ]n,其結(jié)構(gòu)式為:
【權(quán)利要求】
1.一種具有熱致熒光變色性質(zhì)的含有四種不同尺寸孔道的三核鎘配位聚合物,其特征在于它的分子式為[Cd3(C10H7N2O2)3(Cl)2(HCOO) (H2O) ]n,其結(jié)構(gòu)式為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有熱致熒光變色性質(zhì)的含有四種不同尺寸孔道的三核鎘配位聚合物,其特征在于所述的聚合物基本結(jié)構(gòu)單元中包含三個(gè)中心Cd2+離子,三個(gè)4-咪唑基苯甲酸配體,兩個(gè)Cl—離子,一個(gè)HC00_離子和一個(gè)配位水分子; 其中,所述的三個(gè)中心Cd2+離子分別為:中心金屬Cdl、中心金屬Cd2和中心金屬Cd3 ;其配位成鍵方式如下: 中心金屬Cdl與一個(gè)4-咪唑基苯甲酸中的兩個(gè)氧原子01,02,另一個(gè)4-咪唑基苯甲酸中的一個(gè)氮原子N6,HC00_離子中的氧原子04,一個(gè)氯離子Cl I及一個(gè)配位水分子中的一個(gè)氧原子03配位成鍵; 中心金屬Cd2與兩個(gè)4-咪唑基苯甲酸中的三個(gè)氧原子01,05,06和一個(gè)氮原子N4,兩個(gè)氯離子Cl1,C12配位成鍵; 中心金屬Cd3與一個(gè)4-咪唑基苯甲酸中的兩個(gè)氧原子07,08,另一個(gè)4-咪唑基苯甲酸中的一個(gè)氮原子N2,一個(gè)HCOCT離子中的兩個(gè)氧原子04,09,一個(gè)氯離子C12配位成鍵。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有熱致熒光變色性質(zhì)的含有四種不同尺寸孔道的三核鎘配位聚合物,其特征在于所述的三個(gè)中心Cd2+離子全部呈現(xiàn)六配位八面體構(gòu)型。
4.合成權(quán)利要求1所述的一種具有熱致熒光變色性質(zhì)的含有四種不同尺寸孔道的三核鎘配位聚合物的方法,其特征在于具有熱致熒光變色性質(zhì)的含有四種不同尺寸孔道的三核鎘配位聚合物的合成方法是按以下步驟進(jìn)行: 將4-咪唑基苯甲酸配體和氯化鎘加入到混合溶劑中,室溫下攪拌至混合均勻,然后調(diào)節(jié)pH值至pH為3.5~6.5,再轉(zhuǎn)入內(nèi)襯為聚四氟乙烯的不銹鋼反應(yīng)釜中,于溫度為100~170°C下反應(yīng)3~6天,冷卻至室溫后過濾,將過濾后的固相物質(zhì)放在室溫下自然揮發(fā),即得到鎘配位聚合物;其中所述的4-咪唑基苯甲酸配體和氯化鎘的摩爾比為1:1~4,所述的混合溶劑由蒸餾水和乙腈組成,其中,蒸餾水和乙腈的體積的比為1:1~6。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有熱致熒光變色性質(zhì)的含有四種不同尺寸孔道的三核鎘配位聚合物的合成方法,其特征在于所述的在溫度120°C的條件下反應(yīng)5天。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有熱致熒光變色性質(zhì)的含有四種不同尺寸孔道的三核鎘配位聚合物的合成方法,其特征在于所述的氯化鎘和4-咪唑基苯甲酸的摩爾比為2:1。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有熱致熒光變色性質(zhì)的含有四種不同尺寸孔道的三核鎘配位聚合物的合成方法,其特征在于所述的蒸餾水和乙腈的體積比為1:5。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有熱致熒光變色性質(zhì)的含有四種不同尺寸孔道的三核鎘配位聚 合物的合成方法,其特征在于所述的調(diào)節(jié)體系PH值為5。
【文檔編號(hào)】C09K9/02GK103864826SQ201410133764
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月3日
【發(fā)明者】范瑞清, 高嵩, 楊玉林, 魏立國, 董玉偉 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)