一种发光β-二酮稀土配合物新晶型材料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种新晶型的β-二酮稀土配合物发光材料。本发明的新晶型稀土配合物发光材料，由硝酸铕与BTA和DFA经配位反应而制得，其分子式为Eu(BTA)3(DFA)，式中BTA为苯甲酰三氟丙酮，DFA为4,5-二氮杂芴。此发光材料的制备方法是将硝酸铕、BTA、DFA按化学计量比1∶3∶1在乙腈和水的混合溶液中反应，加入适量氢氧化钠脱去BTA的质子，再加入去离子水，析出的产物继续在母液中反应一段时间。经过滤、水洗、干燥工序获得目标产物。该配合物的溶解性能好、发光效率高、热稳定性也好，可应用于红光光致发光或电致发光领域。
【专利说明】—种发光β-二酮稀土配合物新晶型材料
【技术领域】
[0001]本发明涉及稀土发光材料领域，特别是涉及稀土配合物发光材料领域。
【背景技术】
[0002]材料是现代社会发展的三大支柱之一，而发光材料是其中很重要的功能材料。稀土离子因其特殊的外层电子结构而具有某些独特的性质，因而在光、电、磁领域均得到广泛的应用，被誉为新材料的宝库。近年来稀土配合物的研究越来越成熟，其应用领域越来越广泛，新的应用不断出现，我国的稀土应用已遍及国民经济的各个领域，经济效益显著。因此积极开发高科技含量的稀土产品，将我国的稀土资源优势转化为科技竞争优势，对于促进我国的产业转型和升级，以及提升国际竞争力都具有重要意义。
[0003]某些稀土配合物的发光现象早在20世纪40-50年代就被发现，稀土离子丰富的能级和4f电子的跃迁，使稀土离子成为巨大的发光宝库。设计合成及应用具有强发光性能的稀土配合物一直是研究者们所追求的目标，由于稀土离子特有的4f电子受5S25P6的屏蔽作用，使得它们受配体场的影响很小，但由于自旋耦合常数较大，能引起J能级分裂，故而发光稀土离子会有窄谱带荧光发射，色纯度高、发光强且发光寿命长。然而稀土离子的摩尔吸光系数很小，与配体配位形成配合物，利用“天线效应”进行能量的传递，能有效增强稀土离子的特征发光。通常使用的阴离子配体有羧酸类配体和 β_ 二酮类配体，而作为第二辅助配体的中性配体通常为吡啶类或咪唑类配体。
[0004]稀土离子在配位数方面有两个特点，较大的配位数及多变的配位数，最常见的配位数是8-10，因此往往会有溶剂配位满足配位结构，比如水或乙醇等，而这些溶剂分子的存在会极大地影响配合物材料的发光性能，故而需要第二配体弥补配位数且提高性能。另外一方面，发光材料在实际使用时会对其热稳定性有特定的要求，比如应用于有机电致发光(OEL)时，就要求稀土发光材料能经受真空蒸镀的温度而不分解。
[0005]目前，稀土配合物发光材料的发光效率及热稳定性能不够高，这仍然是制约其在有机电致发光等重要领域获得应用的关键问题。因此研发发光效率及热稳定性都好的稀土配合物发光材料，对于开发OEL等相关产业都具有重要的现实意义。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种具有高发光性能和热稳定性的新晶型的β - 二酮稀土配合物发光材料及其制备方法和应用。该稀土发光材料由配体苯甲酰三氟丙酮、4，5- 二氮杂芴和稀土硝酸盐由溶液法反应得到，其合成方法简便易行、生产成本低。该稀土发光材料由于有配体的协同优化作用，实现了配体与稀土离子之间的高效能量传递，从而使材料呈现出很高的发光效率；而且稀土离子与稳定的芳香性配体的有机结合，使得稀土配合物的热稳定性大大提高。因此，该稀土配合物发光材料可作为候选材料应用于光致发光或电致发光领域。
[0007]本发明的技术方案之一，是提供一种新晶型的β_ 二酮稀土配合物发光材料，以硝酸铕和配体经配位反应得到，其分子结构式为Eu(BTA)3(DFA)，式中BTA为β - 二酮配体
苯甲酰三氟丙酮，DFA为中性杂环配体4，5-二氮杂芴；所述稀土(Eu3+)配合物的结构式(I)
如下:
【权利要求】
1.一种新晶型的β-二酮稀土配合物发光材料，其特征在于:所述稀土配合物的结构式为Eu(BTA)3(DFA)，式中的BTA为β - 二酮配体苯甲酰三氟丙酮，DFA为中性辅助配体4，5-二氮杂荷,所述稀土 Eu配合物的分子结构如式(I):
2.根据权利要求1所述新晶型的β_二酮稀土配合物发光材料的制备方法，该方法包括以下步骤: (1)室温下将稀土硝酸盐和苯甲酰三氟丙酮完全溶解于乙腈中，两者摩尔比为1: 3，充分搅拌混合，得无色澄清溶液A ； (2)室温下向A溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液，同时充分搅拌，最终使氢氧化钠和苯甲酰三氟丙酮的摩尔比为1: 1，得无色澄清溶液B; (3)室温下将4，5-二氮杂芴完全溶解于乙腈中，其中4，5-二氮杂芴和稀土硝酸盐的摩尔比为1:1，充分搅拌溶解后，得浅色澄清溶液C ; (4)室温下将C溶液逐滴加到B溶液中，同时搅拌使之反应充分得澄清溶液D，向D溶液中加入去离子水，立刻析出白色沉淀物，继续静置反应一天。经过滤、水洗涤、干燥，得到白色的稀土配合物晶状粉末产物。
3.根据权利要求1所述新晶型的β_二酮稀土配合物发光材料的应用，其特征在于所述发光材料具有好的热稳定性及发光性能；材料以610nm为最大发射峰发出强烈的红光，应用于红光光致发光材料，或用作多层电致发光器件中的发光层发光材料。
【文档编号】C07F5/00GK103694265SQ201310755605
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】柴文祥, 张小丽, 洪明卫, 夹国华, 秦来顺, 史宏声, 唐高, 舒康颖, 徐凯杰, 陈孝炯, 黄绵吉, 赵毅, 田园 申请人:中国计量学院