均苯三甲酸-LTbH复合体及其合成方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及有机物合成领域，特别是涉及对均苯三甲酸-LTbH复合体及其合成方 法。
【背景技术】
[0002] 层状稀土氢氧化物（layered rare - earth hydroxide，简称LRH)是一类新型的层 状材料。研宄表明，层状稀土氢氧化物中的阴离子可与其他化合物的阴离子发生交换，某些 层状稀土氢氧化物中的稀土元素的4f电子受激发可产生发光现象。因此，层状稀土氢氧化 物可作为制备发光材料的基础，并且稀土氢氧化物作为发光材料具有谱线窄、色度纯、发光 效率高和荧光寿命长等优点。
[0003] 层状铽氢氧化物（LTbH)作为一种层状稀土氢氧化物，具有荧光寿命长、热稳定性 和化学稳定性高等特点，但其层板Tb 3+与-〇H、H 20配位，产生荧光猝灭作用，影响发光强度， 不能满足工业应用中对发光材料的要求。
【发明内容】
[0004] 为解决上述问题，发明人将苯羧酸类有机物引入层状铽氢氧化物的层间，来研宄 苯羧酸类有机物对层板Tb 3+发光性能的影响。
[0005] 本发明实施例采用阴离子交换法，将均苯三甲酸钠盐与前体NO3 - LTbH反应，获得 一种新的插层化合物--均苯三甲酸-LTbH复合体。通过元素分析和ICP测试测出C、H、N 和Tb在该化合物中的含量，从而计算出该复合体的化学式：
[0006] Tb (OH) 2.3 (C9H3O6) 0.M · I. 7H20〇
[0007] 利用X射线衍射测出该复合体的层间距，得出在该化合物中，均苯三酸在层间 LTbH为单层倾斜排布方式。
[0008] 利用红外光谱仪对该复合体进行测试得到上述复合体的红外光谱，其中，各基团 的特征吸收峰的波数分别：1613cm '156Icm \ 1436cm \ 1374cm 1O
[0009] 本发明实施例还公开了上述均苯三甲酸-LTbH复合体的方法，包括以下步骤：
[0010] a)将NO3-LTbH分散于水中，再加入均苯三甲酸钠盐水溶液，得到混合液，其中， NO3-LTbH与均苯三甲酸钠盐的摩尔比为1: (2-6)，优选地，NO3-LTbH与均苯三甲酸钠盐的摩 尔比为1:3 ;
[0011] b)将上述混合液在70-100°C下反应12-24小时，反应结束后对所得到的产物过 滤、洗涤、干燥。
[0012] 其中，NO3-LTbH的合成方法：将Tb(NO3) 3 · 6H20、NaNO3、六次甲基四胺溶于脱气水 中，得到水溶液，在70-100°C下水热反应12-18h，反应结束后对所得到的产物过滤、洗涤、 干燥。Tb(NO 3)3 · 6H20、NaNO3、六次甲基四胺的摩尔比为1: (13-26) : (1-2)。脱气水的量优 选脱气水与 Tb(NO3)3 · 6H20 的比例为（80-160)mL:lmmoL。
[0013] 均苯三甲酸钠盐水溶液，由均苯三甲酸与NaOH溶于水制得。其中，均苯三甲酸与 NaOH摩尔比为1:3。
[0014] 需要说明的是，本发明实施例在合成NO3 - LTbH及均苯三甲酸-LTbH复合体的过 程中，水热反应温度为70-KKTC，当水热反应为70°C时，即可实现本发明的技术方案。所使 用的水优选为去离子水或蒸馏水。所述过滤可以采用化学领域常用的过滤方法，例如采用 抽滤的方式过滤。所述洗涤可采用蒸馏水、去离子水等多次洗涤。所述干燥可采用自然晾 干、冷冻干燥、真空干燥来达到干燥的目的，对于干燥的时间，本领域技术人员可根据实际 经验来调整。
[0015] 进一步需要说明的是，本发明采用的所有原料，对其来源没有特殊的限制，在市场 上购得或自制均可。
[0016] 本发明采用简单、易操作的离子交换方法将热稳定较高的均苯三甲酸根插入LTbH 层间，合成了均苯三甲酸-LTbH复合体，出乎意料地改善了复合体中Tb3+的发光性能。均苯 三甲酸-LTbH复合体可作为一种高效的绿色发光材料。
【附图说明】
[0017] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0018] 图I (a)为对苯二甲酸的FT-IR图；
[0019] 图I (b)为均苯三甲酸的FT-IR图；
[0020] 图I (c)为实施例2获得的NO3 - LTbH的FT-IR图；
[0021] 图I (d)为实施例2获得的对苯二甲酸-LTbH复合体的FT-IR图；
[0022] 图I (e)为实施例2获得的均苯三甲酸-LTbH复合体的FT-IR图；
[0023] 图2 (a)为实施例2获得的NO3-LTbH的XRD图；
[0024] 图2 (b)为实施例2获得的对苯二甲酸-LTbH复合体的XRD图；
[0025] 图2 (c)为实施例2获得的均苯三甲酸-LTbH复合体的XRD图；
[0026] 图3 (a)为实施例2获得的NO3 - LTbH的排布方式；
[0027] 图3 (b)为实施例2获得的对苯二甲酸-LTbH复合体的排布方式；
[0028] 图3 (c)为实施例2获得的均苯三甲酸-LTbH复合体的排布方式；
[0029] 图4 (a)为实施例2获得的前体NO3 - LTbH的荧光光谱图；
[0030] 图4(b)为实施例2获得的对苯二甲酸-LTbH复合体的荧光光谱图；
[0031] 图4(c)为实施例2获得的均苯三甲酸-LTbH复合体的荧光光谱图。
【具体实施方式】
[0032] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0033] 仪器与试剂
[0034] 元素分析仪（德国Elemental·公司；型号：Vario EL);
[0035] 等离子体电感耦合原子发射光谱仪（ICP)(德国斯派克分析仪器公司；型号： SPECTR0ARC0SE0P)；
[0036] 傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR)(美国Nicolet公司；型号：Nicolet 360);
[0037] X射线粉末衍射仪（荷兰PA Nalytical公司；型号：X Pert PRO MPD);
[0038] 荧光分光光度计（日本岛津公司；型号：RF-5301PC)
[0039] 试剂药品均为市售。
[0040] 实施例1
[0041] (1)、采用均匀沉淀法合成NO3-LTbH前体
[0042] 将 0· 453g (Immol) Tb (NO3) 3 ·6Η20、I. IOg (13mmol) NaN03、0. 14g (Immol)六次甲基四 胺（HMT)溶于80ml脱气水中，得到水溶液，然后70°C水热反应16小时。反应结束后，抽滤 得到的产物，用去离子水洗涤产物后再进行抽滤，反复3次，真空干燥24小时，得到白色粉 末状 NO3-LTbH 0.25lg。以 NO3-LTbH 为基准，产率为 96%。
[0043] (2)、采用离子交换法合成对苯二甲酸-LTbH复合体
[0044] 将0· 166g(lmmol)的对苯二甲酸和0· 060g(l. 5mmol)的NaOH加入到5mL去离子 水中，使之完全溶解，得到澄清的对苯二甲酸钠盐水溶液。
[0045] 将0. 033g NO3-LTbH分散于75ml去离子水中后与上述制得的对苯二甲酸钠盐水 溶液混合，并转移到反应釜中，90°C下水热反应12小时。反应结束后，抽滤得到的产物，用 水洗涤产物后再进行抽滤，反复3次；真空干燥24小时，得到白色粉末状对苯二甲酸-LTbH 复合体0.032g。以NO3-LTbH为基准，产率为90%。
[0046] (3)、采用离子交换法合成均苯三甲酸-LTbH复合体
[0047] 将0· 210g(lmmol)的均苯三甲酸和0· 088g(2. 2_〇1)的NaOH加入到8mL去离子 水中，使之完全溶解，得到