一种锌基白光有机无机杂化材料的合成方法

一种锌基白光有机无机杂化材料的合成方法
1.技术领域 本发明属于低维有机无机杂化材料白光发光领域，涉及一种白光的方有机无机杂化材料的合成法。
2.

背景技术：
近年来，低维有机无机钙钛矿在白光发光领域显示出优异的光学性能。在低维卤化物材料中，铅基卤化物钙钛矿晶格通过电子-声子耦合促进激子在瞬间变形晶格中的自捕获，自捕获激子发出宽带白光，这在固态照明方面显示出很大的前景。然而，铅的毒性严重限制了这一类材料的实际应用，所以寻求一种无毒低维白光材料是极有意义的。本发明制备的有机无机杂化材料，通过将铅离子替换为锌离子与有机胺分子反应生成一种新的具有白色发光的有机无机杂化材料。本发明为合成白光有机无机杂化材料提供了一种通用的策略，为物理化学原理研究和光电应用提供了材料选择。
3.

技术实现要素：
本发明通过引入环苯乙胺((c8h
12
n)2znbr
4，
1)、4-甲基苯乙胺((c9h
14
n)2znbr4,2)、4-甲氧基苯乙胺((c9h
14
no)2znbr4，3)，并将其质子化作为不同的有机阳离子与锌溴四面体形成零维有机无机杂化材料。对这三种有机无机杂化材料材料的光谱分析发现这些都具较宽的光谱，且具有相似的白色发光。通过对比三种材料与对应铵盐的荧光光谱发现材料的荧光主要来源于有机部分，但材料的热稳定性以及量子荧光产率大幅度提升，本发明不仅有助于探索低维钙钛矿白光发射的形成机理，而且有助于促进对功能化有机阳离子的探索，以得到性能更加优异的钙钛矿产品。
4.本发明所得产品性能及结构如下：
5.1.图1，分子的化学结构及其相应的钙钛矿:(a)，(c8h
12
n)2znbr4和c8h
12n+
分子构型。(b)，(c9h
14
n)2znbr4和c9h
14n+
分子构型。(c)，(c9h
14
no)2znbr4和c9h
14
no
+
分子构型。zn(蓝色球)、br(粉色色球)、c(棕色色球)、n(绿色球)和o(红色球)。为了清晰展示，我们省略了氢原子。
6.2.图2，钙钛矿晶体的光学性质：(c8h
12
n)2znbr4(a)、(c9h
14
n)2znbr4(b)、(c9h
14
no)2znbr4(c)的吸收光谱、荧光光谱和激发光谱。
7.3.图3，三种锌基白光有机无机杂化材料的色坐标图。
附图说明：
8.1.图1见说明书附图1。
9.2.图2见说明书附图2。
10.3.图3见说明书附图3。
11.本发明的优点和积极效果本发明通过一系列具有类似结构的有机阳离子合成出具有优异光学性能的白光有机无机杂化材料，不仅可以得到具有宽光谱的发光材料，而且有助于促进对功能化阴有机阳离子的探索。为进一步制得性能优异的低维有机无机杂化材料提供了有效的方法，进而可以得到性能更加优异的有机无机杂化材料产品。应明确的是，本发明的权利要求在限定范围内，可进行各种变动和改动。
具体实施方式
12.下列合成实例可用来进一步说明本发明，但不意味着限制本发明。
13.合成实例
14.(1)挥发溶液法合成钙钛矿晶体：
15.将摩尔比为2：1的各种胺和溴化锌溶解于甲醇中作为前驱体溶液，将胺和溴化锌的甲醇溶液混合搅拌10分钟，再向混合物中加入适量的氢溴酸生成透明溶液；将溶液放置在室温环境中，缓慢蒸发溶剂得到晶体。
16.(2)钙钛矿的表征：
17.在bruker d8 venture上，采用反射cu kα和mo kα辐照，在室温下进行单晶x射线衍射实验。所有结构均采用shelxt包的shelxs程序求解，并采用shelxl全矩阵最小二乘方法细化。用岛津uv3600测定紫外-可见吸收。在高分辨率拉曼光谱仪上测量pl光谱。采用带通滤波器(fwhm＝10nm)的365nm led灯作为激励源。利用飞秒脉冲激光(npi laser,rainbow 780,80mhz,120fs)通过双频晶体，输出390nm，记录功率依赖性的pl强度。在寿命测量中，使用picoharp 300模块(picoquant)进行单光子计数，并使用上述780nm fs脉冲激光器激发。


技术特征：
1.一种锌基白光有机无机杂化材料的合成方法，其特征在于，具体操作步骤为：1)将摩尔比为2：1的各种胺和溴化锌分别溶解于甲醇中作为前驱体溶液；2)将胺和溴化锌的甲醇溶液混合搅拌10分钟，再向混合物中加入适量的氢溴酸生成透明溶液；3)将溶液放置在室温环境中，缓慢蒸发溶剂得到晶体；4)将得到的晶体进行光致发光光谱、光致发光量子效率和单晶结构的测定。

技术总结
本发明涉及一种锌基白光有机无机杂化材料的合成方法，属于低维有机无机杂化材料白光发光领域，解决白光材料的合成问题。本文通过挥发溶剂法制备了苯乙胺、4-甲基苯乙胺、4-甲氧基苯乙胺与溴化锌的有机无机杂化材料。材料都具有相似的宽光谱和白色荧光，色坐标分别为(0.25,0.30)、(0.29,0.36)、(0.28,0.36)，表明材料具有优异光学特性。本发明为定向合成丰富的白色荧光材料开辟了一条通用的途径。的白色荧光材料开辟了一条通用的途径。


技术研发人员：邢军 陈谦 张明明
受保护的技术使用者：青岛科技大学
技术研发日：2022.11.11
技术公布日：2023/2/23