本發(fā)明屬于有機(jī)發(fā)光材料領(lǐng)域,具體涉及純有機(jī)非芳香小分子氰基乙酸作為室溫磷光材料的新用途。
背景技術(shù):
磷光材料在生物成像、分子傳感、光催化反應(yīng)和光伏器件等諸多高新科技領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。傳統(tǒng)室溫磷光材料大多是無(wú)機(jī)化合物和有機(jī)金屬,但無(wú)機(jī)化合物和有機(jī)金屬存在諸多缺點(diǎn),如品種有限、材料成本高、容易受損、不合適大面積制備、穩(wěn)定性差等。而純有機(jī)分子磷光材料相對(duì)便宜、結(jié)構(gòu)容易調(diào)節(jié)、對(duì)環(huán)境相對(duì)安全且具有良好的加工性,這使得它們更適用于生物工程、醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域、傳感器和電子器件的制備。目前報(bào)道的純有機(jī)磷光材料包括純有機(jī)芳香小分子、純有機(jī)芳香聚合物和純有機(jī)非芳香聚合物。而純有機(jī)非芳香小分子由于其特殊的分子結(jié)構(gòu)未被報(bào)道過(guò)室溫磷光現(xiàn)象。因此,如何尋找到純有機(jī)非芳香小分子磷光材料成為此領(lǐng)域研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,發(fā)展一類純有機(jī)非芳香小分子磷光材料,首次提供純有機(jī)非芳香小分子氰基乙酸作為室溫磷光材料的用途。
具體涉及氰基乙酸在制備防偽材料中的用途。
所述的防偽材料中含有氰基乙酸和4,4'-二溴二苯甲酮。
氰基乙酸是一種純有機(jī)非芳香小分子,具有式(I)所示的結(jié)構(gòu):
CNCH2COOH
(I)
本發(fā)明報(bào)道的氰基乙酸是第一例純有機(jī)非芳香小分子磷光材料,其晶態(tài)和無(wú)定形態(tài)在室溫條件下均可發(fā)生室溫磷光現(xiàn)象,晶體氰基乙酸的磷光壽命可長(zhǎng)達(dá)862ms,量子產(chǎn)率高達(dá)7.5%。低溫(77K)條件下,無(wú)定形態(tài)氰基乙酸的磷光壽命增長(zhǎng)至1340ms,晶體氰基乙酸的磷光壽命增長(zhǎng)至1385ms。
附圖說(shuō)明
圖1為晶態(tài)氰基乙酸在室溫下的PL光譜圖和磷光壽命圖;其中,圖1(a)為晶態(tài)氰基乙酸在室溫下的PL光譜圖,圖1(b)為晶態(tài)氰基乙酸在室溫下的磷光壽命圖。
圖2為無(wú)定形態(tài)氰基乙酸在室溫下的PL光譜圖和磷光壽命圖;其中,圖2(a)為無(wú)定形態(tài)氰基乙酸在室溫下的PL光譜圖,圖2(b)為無(wú)定形態(tài)氰基乙酸在室溫下的磷光壽命圖。
圖3為晶態(tài)氰基乙酸在低溫(77K)下的PL光譜圖和磷光壽命圖;其中,圖3(a)為晶態(tài)氰基乙酸在77K下的PL光譜圖,圖3(b)為晶態(tài)氰基乙酸在77K下的磷光壽命圖,圖3(c)為晶態(tài)氰基乙酸在77K、紫外照射后的磷光壽命增長(zhǎng)圖。
圖4為無(wú)定形態(tài)氰基乙酸在低溫(77K)下的PL光譜圖和磷光壽命圖譜;其中,圖4(a)為無(wú)定形態(tài)氰基乙酸在77K下的PL光譜圖,圖4(b)為無(wú)定形態(tài)氰基乙酸在77K下的磷光壽命圖,圖4(c)為無(wú)定形態(tài)氰基乙酸在77K、紫外燈照射后的磷光壽命增長(zhǎng)圖。
圖5為氰基乙酸和4,4'-二溴二苯甲酮混合物在紫外燈照射前后的對(duì)比圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解,下面的實(shí)施例僅用于本說(shuō)明,并不用于限制本發(fā)明的范圍。
下述實(shí)施例中所采用的晶態(tài)氰基乙酸為市售商品經(jīng)過(guò)柱層析和重結(jié)晶得到,無(wú)定形態(tài)的氰基乙酸由晶態(tài)的氰基乙酸進(jìn)行研磨得到。
柱層析和重結(jié)晶的目的是為了排除市售的氰基乙酸自身含有的雜質(zhì)導(dǎo)致的室溫磷光特性。其中柱層析所用的淋洗劑是氯仿/甲醇(V/V=50/1),純化后的氰基乙酸用丙酮溶解,然后置于冰箱里過(guò)夜,將重結(jié)晶后的固體和液體進(jìn)行抽濾,收集濾餅得到晶態(tài)的氰基乙酸。
實(shí)驗(yàn)測(cè)得:晶態(tài)氰基乙酸在室溫條件下存在室溫磷光現(xiàn)象,且磷光壽命長(zhǎng)達(dá)862ms;無(wú)定形態(tài)的氰基乙酸在室溫條件下存在室溫磷光現(xiàn)象,且磷光壽命長(zhǎng)達(dá)674ms。
晶態(tài)氰基乙酸在低溫(77K)條件下存在室溫磷光現(xiàn)象,且磷光壽命長(zhǎng)達(dá)1385ms;無(wú)定形態(tài)的氰基乙酸在低溫(77K)條件下存在室溫磷光現(xiàn)象,且磷光壽命長(zhǎng)達(dá)1340ms。
如圖5所示,在黑暗條件下具有室溫磷光特性的氰基乙酸和不具有室溫磷光特性的4,4'-二溴二苯甲酮在紫外燈照射下(激發(fā)波長(zhǎng)365nm)可呈現(xiàn)出“太陽(yáng)”的圖案,由于4,4'-二溴二苯甲酮不具有室溫磷光的特性,而氰基乙酸具有室溫磷光的特性,所以當(dāng)停止紫外燈照射時(shí),4,4'-二溴二苯甲酮不再發(fā)光,而氰基乙酸可以持續(xù)發(fā)射磷光,呈現(xiàn)“月亮”的圖案。
結(jié)果表明,氰基乙酸用作室溫磷光材料,與不具有室溫磷光特性的4,4'-二溴二苯甲酮混合后可用作防偽材料。
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式,但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制,其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化,均應(yīng)為等效的置換方式,都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。