专利名称：一种含有Zn-Eu混合金属的聚合物红色发光材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及稀土发光材料领域，具体涉及一种含有Zn-Eu混合金属的聚合物红色发光材料及其制备方法。
背景技术：
近年来，具有物理化学性能稳定、无污染等优点的稀土发光材料已成为新型发光材料研究和发展的新方向。虽然稀土发光材料发光颜色丰富，但稀土红色发光材料品种则相对较少。并且，对于基于纯稀土的化合物，因f电子跃迁受宇称禁阻(Laporte选律)造成量子效率低，荧光效率低。虽然已经制备出了稀土掺杂氟化物纳米晶，具有高光化学稳定 性、窄线宽、长荧光寿命、发光效率高等优点，可以作为多功能荧光标记和磁共振成像显影试剂，用于医学领域中异相或均相分析，红外线探测等。但是，掺杂型器件制备工艺复杂，成本高，而且主客体型器件经常会出现相分离现象，使器件效率降低，并且材料的波长几乎是限定的，很难根据需要进行修饰。而混合金属配合的合成，常用的方法是将稀土化合物，作为掺杂剂分散到过渡金属配位单远或者聚合物中。但是，由于稀土配合物在聚合物基体中存在分散性不佳，易于与基体相分离等缺点，导致掺杂材料稳定性差，荧光分子间发生浓度淬灭，荧光强度下降。而通过后过渡金属通过敏化作用，使这种聚合物具备较单一的稀土或者过渡金属离子有机框架材料所不具有的良好的荧光性能。减少稀土离子配合物中的O-HX-H成键等，以减少振动弛豫、电子转移、系间窜跃等非辐射跃迁的能量释放途径，从而增强荧光量子效率及延长荧光寿命。合成稀土 -过渡金属杂化聚合物，弥补基于单一的贵金属Os、Ir配合物的发射波长比较固定的缺陷，敏化稀土离子的电荷跃迁，达到获得荧光强度大、灵敏度高、选择性好的红色荧光材料之目的。
发明内容
本发明为了克服上述现有技术的不足，提供一种单晶状，发光亮度高，发射红色可见光的含有Zn-Eu混合金属的聚合物红色发光材料及其制备方法。一种含有Zn-Eu混合金属的聚合物红色发光材料，聚合物红色发光材料的化学式为{[Eu (PBDA)2 · 2H20] [Zn(PBDA)2Cl2Bn，其中，η大于I，该材料可被近紫外光激发，并发射出红色荧光。所述的一种含有Zn-Eu混合金属的聚合物红色发光材料的制备方法，包括以下步骤
(一)、制备有机配体
a、将1，2-2氰基-3-硝基苯和3-羟基吡啶按摩尔比为2:f 1:3混合得到混合物A，然后取I 3g混合物A和3 7 ml的DMF加入浓度为O. 4mol/L的K2CO3溶液2(T50ml，得到混合液B，将混合液B加热至7(T90°C，回流反应9(Tl20 min，得到中间产物C ；
b、将步骤a制得的中间产物C加入20ml浓度O.5 lmol/L的NaOH溶液中，得到中间产物D，然后再将中间产物D加入20ml浓度O. 5 lmol/L的稀HCl溶液中，反应后得到有机配体 H2PBDA ；
(二)、制备前驱液
C、取O. Γ0. 5mmol步骤(一)制得的有机配体H2PBDA溶于2(T50ml水与有机溶剂的混合液中，得到溶液E ;
d、取O. 01 O. Immol 的 Eu2O3 和 O. 05 O. 15mmol 的 ZnCl2 加入 10 50ml 的溶液 E 中，搅拌均匀后得到溶液F ；
e、将步骤d中制得的溶液F用磁力搅拌器在常温常压下搅拌l(T30min，然后加入稀HNO3,调节pH值为4 6，得到前驱液G，备用；
(三)、制备发光材料
f、将步骤e制得的前驱液G转移至聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中，密封反应釜，并将反应釜放入烘箱中，选择控温模式进行反应，温度控制在14(T18(TC，反应6(T90h后，控制反应釜以5 0C/ h的冷却速率冷却至室温，并收集反应釜内底部出现的无色结晶，然后将收集到的结晶采用乙醇与水的混合溶液洗涤2 3次，置于真空干燥箱中在5(T80°C下干燥，得到产物为白色粉末状发光材料。所述步骤b 中的 H2PBDA 为 3_(pyridin-3-yl-oxy)benzene-l, 2-dicarboxylicacid,化学式如下
权利要求
1.一种含有Zn-EU混合金属的聚合物红色发光材料，其特征在于聚合物红色发光材料的化学式为{[Eu (PBDA)2 ·2Η20] [Zn(PBDA)2Cl2Bn，其中，η大于1，该材料可被近紫外光 激发，并发射出红色荧光。
2.如权利要求I所述的一种含有Zn-Eu混合金属的聚合物红色发光材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤 (一)、制备有机配体 a、将1，2-2氰基-3-硝基苯和3-羟基吡啶按摩尔比为2:f 1:3混合得到混合物A，然后取I 3g混合物A和3 7 ml的DMF加入浓度为O. 4mol/L的K2CO3溶液2(T50ml，得到混合液B，将混合液B加热至7(T90°C，回流反应9(Tl20 min，得到中间产物C ； b、将步骤a制得的中间产物C加入20ml浓度O.5 lmol/L的NaOH溶液中，得到中间产物D，然后再将中间产物D加入20ml浓度O. 5 lmol/L的稀HCl溶液中，反应后得到有机配体 H2PBDA ； (二)、制备前驱液 C、取O. Γ0. 5mmol步骤(一)制得的有机配体H2PBDA溶于2(T50ml水与有机溶剂的混合液中，得到溶液E ;d、取O. 01 O. Immol 的 Eu2O3 和 O. 05 O. 15mmol 的 ZnCl2 加入 10 50ml 的溶液 E 中，搅拌均匀后得到溶液F ； e、将步骤d中制得的溶液F用磁力搅拌器在常温常压下搅拌l(T30min，然后加入稀HNO3,调节pH值为4 6，得到前驱液G，备用； (三)、制备发光材料 f、将步骤e制得的前驱液G转移至聚四氟乙烯内衬的水热反应 釜中，密封反应釜，并将反应釜放入烘箱中，选择控温模式进行反应，温度控制在14(Tl80°C，反应6(T90h后，控制反应釜以5 °C / h的冷却速率冷却至室温，并收集反应釜内底部出现的无色结晶，然后将收集到的结晶采用乙醇与水的混合溶液洗涤2 3次，置于真空干燥箱中在5(T80°C下干燥，得到产物为白色粉末状发光材料。
3.如权利要求2所述一种含有Zn-Eu混合金属的聚合物红色发光材料的制备方法，其特征在于所述步骤b 中的 H2PBDA 为 3_(pyridin-3-yl-oxy) benzene-1, 2-dicarboxylicacid,化学式如下
4.如权利要求2所述一种含有Zn-Eu混合金属的聚合物红色发光材料的制备方法，其特征在于所述步骤c中所述的水与有机溶剂的混合液，其中，有机溶剂为甲醇、乙醇或丙醇，且水与有机溶剂的体积比为O. I: Γ2:10
全文摘要
本发明涉及一种含有Zn-Eu混合金属的聚合物红色发光材料及其制备方法，聚合物红色发光材料的化学式为{[Eu(PBDA)2·2H2O][Zn(PBDA)2Cl2]}n，其中，n大于1，该材料可被近紫外光激发，并发射出明亮红色荧光。制备方法如下(一)、制备有机配体；(二)、制备前驱液；(三)、制备发光材料；本发明制备的含有Zn-Eu混合金属的聚合物红色发光材料晶体结晶性较好，无毒、无污染，热稳定性高，发光性能优良，原料成本低；并且制备工艺设备简单，综合性能优良，适合工业化生产，该材料可满足电子工业，公共场所显示，家用电器等显示、信息、照明应用领域的要求。
文档编号C07F19/00GK102899030SQ201210383379
公开日2013年1月30日 申请日期2012年10月11日 优先权日2012年10月11日
发明者冯勋, 韩民乐, 周丽丽, 刘朗, 王晔 申请人:洛阳师范学院