本发明涉及一种纳米稀土有机配合物转光剂制备方法，特别涉及一种有机配合物转光剂制备，属于光电子材料领域。
背景技术：
随着激光的出现，人们为了寻找激光的工作物质，开始对稀土光致发光配合物进行了系统的研究，使其在发光和显示领域逐渐得到应用。稀土配合物的发光机制与无机光致发光不同，在稀土发光材料中独树一帜，稀土配合物具有多种形式的配位多面体构型，结构变化甚多，对此类配合物空间结构及配位构型的研究不仅能为我们提供更多的结构信息，也有助于研究这类配合物的结构与发光性能的关系，为设计合成新型发光材料提供理论依据。
在利用稀土发光材料制备转光剂及光转换功能农膜方面，国内外的研究也比较活跃。其中研究最多的是以eu3+为中心离子的一系列有机配合物或无机化合物，同时因在紫外光的照射下能发出很强的特征红光，由于其与塑料的相容性较好，所制成的转光剂在农膜上己有较成功的应用，特别是与塑料相容性较好的有机配合物类转光剂。在以稀土离子为中心的有机配合物转光剂中，目前能应用于转光农膜的只有紫外转红光功能，而不能转化为光合作用所需要的另一种光一蓝光。同时，在光能的利用上，也只能吸收紫外光，而对绿光则不能吸收，从而浪费了大量的日光光能，利用率较低。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：针对以上现有技术存在的问题，提出了一种纳米稀土有机配合物转光剂制备方法，包括以稀土离子为配位中心，以有机化合物为配体通过溶液共沉淀析出法合成的转光剂。实现增加eu3+的发光强度，能量吸收及配体更有效地向eu3+传递能量。
1、本发明公开了一种纳米稀土有机配合物转光剂制备方法，其特征在于：包括稀土离子，有机化合物配体。其中的有机配体包括β-二酮、芳香羧酸、有机胺等第一配体和第二配体。所述，配合物体系中某些共存的稀土离子“杂质”，其5d0能级稍高于配体的三线态能级，因而配体能量不可能传给共存离子，共存离子配合物和稀土离子配合物分子间距离很近，使共存离子配体吸收的能量有可能转移给与之相邻的稀土离子，从而大大提高稀土离子荧光强度；所述，每个稀土离子配合物分子周围包着许多共存离子配合物分子，使得稀土离子配合物热运动受到限制，减少了与溶剂水分子的碰撞，从而减少了激发态的无辐射能量损失，使荧光强度提高。
2、作为优选，选择发光较强的sm3+(4f5)和eu3+(4f6)稀土离子。这两种稀土离子的最低激发态和基态间的ⅳ跃迁能量频率恰好位于可见光范围内；而且f-f跃迁能量适中，有机配体的三重态能级容易与它们的最低激发态能级相匹配。通过分子内能量传递，配体敏化稀土离子发光，可观察到较强的发光现象。其荧光光谱基本上是受到配体微扰的稀土离子的特征发光谱，发射波长不因配体的改变而发生变化。所述，由于sm3+(4f5)和eu3+(4f6)都属于发光较强的离子，而且主发射峰位于可见光区，能很好的满足选择依据，所以我们选用sm3+和eu3+作为中心发光离子。
3、稀土配合物与发光中心之间的能量传递，直接决定配位化合物的量子效率。二酮类有机配体具有高吸收系数、长的荧光寿命、在聚合物基体中高的溶解度以及没有明显的浓度淬灭等优点；确定了二酮类有机配体，如hfa，dbm和ttfa等几种配体。通过上述有机配体及稀土离子的筛选，合成了以下的稀土配合物：eu（hfa）3，eu（ttfa）3，和eu（dbm）3以及sm（hfa）3，sm（ttfa）3，和sm（dbm）3。同时，为了提高配合物的量子效率，第二配体也在考虑范围之内，通过两类配体与稀土形成所谓的三元配位化合物会具有更加优秀的荧光强度，发现第二配体为tppo时发光最强。
4、利用溶液共沉淀析出法合成的转光剂。溶液共沉淀析出法是目前最常用合成方法。铕(eu3+)配合物、即采用此方法合成。将稀土氧化物与盐酸反应制成氯化稀土溶液,水浴加热至近干,用80%的乙醇溶解。按一定比例,加人配体的乙醇溶液,充分混合,调节ph至6～7,搅拌反应7h,静置过夜析出稀土有机配合物荧光体沉淀物,抽滤,用水或乙醇(根据溶解性)等洗涤,烘干24h。最后制得配合物为eu（dbm）3（tppo）2粉末。
本发明的有益效果是：公开了一种纳米稀土有机配合物转光剂制备方法，其特征在于：配合物体系中某些共存的稀土离子“杂质”，其5d0能级稍高于配体的三线态能级，因而配体能量不可能传给共存离子，共存离子配合物和稀土离子配合物分子间距离很近，使共存离子配体吸收的能量有可能转移给与之相邻的稀土离子，从而大大提高稀土离子荧光强度。同时每个稀土离子配合物分子周围包着许多共存离子配合物分子，使得稀土离子配合物热运动受到限制，并减少了与溶剂水分子的碰撞，从而减少了激发态的无辐射能量损失，使荧光强度提高。实现增加eu3+的发光强度，能量吸收及配体更有效地向eu3+传递能量。
具体实施方式。
稀土离子由于能级固定都具有一定的激发波长。以eu3+为例，在接受了来自配体的能量后，发生5d0→7fj(j=0,1,2,3,4)电子跃迁，当配合物晶格eu3+不具有反演中心对称性时，则产生受迫电偶极跃迁，产生以5d0→7f2、5d0→7f4为主的跃迁发射，峰值分别为626nm,708nm，可以看到发射光波长均在红橙光范围。
实施过程一：将稀土氧化铕（eu2o）与盐酸反应制成氯化铕（eucl2）稀土溶液,稀土溶液加入二酮类有机配体（dbm），称取2mmoleucl3，溶于10ml蒸馏水中，后置于100ml的圆底烧瓶中；称取6mmoldbm溶于40ml乙醇中，加入等摩尔naoh的水和乙醇混合溶液，加热至60℃；往eucl3溶液中缓慢滴加入配好的含dbm混合液，同时搅拌，保持ph=6.5左右，直至滴加完全;对粗产物分别用蒸馏水和乙醇洗涤三次，用丙酮重结晶，重结晶产物真空干燥。
实施过程二：合成eu(dbm)3(h2o)2的同时引入第二配体tppo混合，混合比例1:2，即称取2mmoleu(dbm)3(h2o)2和4mmoltppo置于100ml的圆底烧瓶中，加入40ml氯仿溶解。所述，由于稀土配合物与发光中心之间的能量传递，直接决定配位化合物的量子效率。为了提高配合物的量子效率，第二配体也在考虑范围之内，通过两类配体与稀土形成所谓的三元配位化合物会具有更加优秀的荧光强度，发现第二配体为tppo时发光最强；将混有第二配体的混合溶液，通过水浴加热70℃±5℃至稀土溶液近干。按2：1比例加入配体用80%的乙醇溶液,充分混合进行溶解,调节ph至6～7,回流搅拌反应7小时,静置过夜析出稀土有机配合物荧光体沉淀物,利用抽气泵使抽滤瓶中的压强降低，使其达到固液分离,分离后的邮寄配合物(根据溶解性)用水或乙醇等洗涤,烘干24小时,制得eu（dbm）3（tppo）2配合物转光剂粉末。
稀土有机配合物转光剂的组成通式是:
renbman-mck；
其中re为中心稀土离子；
a,b,c为配体；
n=3，2m=0,1k=0~3。
稀土有机光转换剂的配体在受到紫外光照射下，发生π→π*、n→π*吸收，而产生单线态s0→s2和第二振动能级跃迁，通常高能级的单线态s2的寿命约为10-10-10-6秒，激发态的分子与周围分子碰撞失去振动能降低至最低振动能级(振动弛豫现象)，继而内部转变再降至低电子能级s1的最低能级，经系间窜跃到三线态t1，然后由最低激发三线态t1通过共振藕合向稀土离子的振动能级5d0进行能量转移(5d0能级和配体三线态能级t1最接近)，稀土离子的5d轨道和4ƒ轨道能量非常接近，易于跃迁，于是电子跃迁发出荧光。
本发明的有益效果是：公开了一种纳米稀土有机配合物转光剂制备方法，其特征在于：配合物体系中某些共存的稀土离子“杂质”，其5d0能级稍高于配体的三线态能级，因而配体能量不可能传给共存离子，共存离子配合物和稀土离子配合物分子间距离很近，使共存离子配体吸收的能量有可能转移给与之相邻的稀土离子，从而大大提高稀土离子荧光强度。同时每个稀土离子配合物分子周围包着许多共存离子配合物分子，使得稀土离子配合物热运动受到限制，并减少了与溶剂水分子的碰撞，从而减少了激发态的无辐射能量损失，使荧光强度提高。实现增加eu3+的发光强度，能量吸收及配体更有效地向eu3+传递能量。