CN102241972A - 一种具有紫色发光性能的荧光材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有紫色发光性能的荧光材料及其制备方法，特点是该荧光材料是将具有羧酸集团的喹啉羧酸和邻菲罗啉与具有光学活性的锌离子进行化学反应制得的锌喹啉羧酸晶体，其分子式为C₈₈H₆₄N₈O₁₂Zn₂，晶系为单斜，空间群为P21c，晶胞参数α＝90°，γ＝90°，β＝97.5650°，锌离子为变型八面体配位模式，两个氮配位原子来自于邻菲罗啉，三个氧配位原子来自于喹啉羧酸，一个氧配位原子来自水，优点是该荧光材料具有准确的空间结构和准确的分子式，含有丰富光学活性的Zn(II)离子和较强配位能力的羧酸，有利于电子跃迁和能量传递，具有良好的紫色发光性能。

Description

一种具有紫色发光性能的荧光材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种荧光材料，尤其是涉及一种具有紫色发光性能的荧光材料及其制备方法。

背景技术

荧光材料具有优良的吸收紫外线并发射可见光的性能，因此荧光材料在生活中的各个方面取得了广泛的应用。将荧光材料加入到薄膜之中可以制成农业光转换膜，而荧光装饰材料能产生新颖、奇特的视觉效果因而在生活中得到了广泛的应用。有机荧光材料在医学方面有着广泛的应用，可以用于制作医用荧光探针，从而可以方便的在细胞内成像检测到疾病的发病部位。紫色荧光材料与某些特定的化学成分混合可以制成紫外荧光油墨，此油墨在商标的防伪方面有着突出的用途，还可用于彩色显示器件以及紫色发光道具等。而含有锌离子的荧光材料可以作为辅助剂来改善其它荧光材料的发光特性。

目前有关于各种紫色荧光材料及其制备方法主要有如下一些：中国专利CN101717642A公开了一种真空紫外激发的紫色荧光材料，以SrFB₄O₇为基质，以Sn⁴⁺离子和Eu³⁺离子为激活离子，其化学通式为Sr_1-x-yFB₄O₇：xSn⁴⁺，yEu³⁺，式中，Sn⁴⁺的摩尔数x为0.01～0.03；Eu³⁺的摩尔数y为0.04～0.08。中国专利CN1427062A公开了一种长余辉高亮度蓝紫色发光材料的制备方法，此方法属于物理中荧光材料的制备方法。目前就国内而言相关的专利较少。

过渡金属锌具有活跃的d电子轨道，而近年来研究发现具有d¹⁰金属配合物由于具有新颖的结构和光学活性受到了人们的极大关注而被大量的合成和研究，同时也成为配位化学的前沿研究热点之一。羧酸类配体在配位聚合物构筑中一直受到人们的极大关注，该类配体部分脱掉质子，使配体表现出各种各样灵活的配位模式，得到不同结构的化合物。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题是针对现有技术，提供一种具有紫色发光性能的荧光材料及其制备方法。

本发明为解决上述技术问题而采取的技术方案为：一种具有紫色发光性能的荧光材料，该荧光材料是一种锌喹啉羧酸晶体，其分子式为C₈₈H₆₄N₈O₁₂Zn₂，晶系为单斜，空间群为P21/c，晶胞参数

α＝90°，γ＝90°，β＝97.5650°，锌离子为变型八面体配位模式，两个氮配位原子来自于邻菲罗啉，三个氧配位原子来自于喹啉羧酸，一个氧配位原子来自水。

一种具有紫色发光性能的荧光材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将Zn(OAC)₂·2H₂O、喹啉羧酸和1，10-邻菲啰琳按照摩尔比1～4∶1～3∶1～2混合在H₂O中得到混合物；

(2)将混合物放入反应釜中，在80～160℃下反应2～4天，然后将烘箱内温度降至室温；

(3)打开反应釜，用蒸馏水清洗自然风干得无色块状的锌喹啉羧酸晶体，其分子式为C₈₈H₆₄N₈O₁₂Zn₂。

与现有技术相比，本发明的优点在于：将具有较强配位能力的喹啉羧酸和邻菲罗啉与具有光学活性的锌离子进行化学反应制得新型的锌喹啉羧酸晶体，该晶体作为紫色荧光材料具有准确的空间结构(图1)和准确的分子式，并具有良好的紫光发射性能(图2)。采用本发明的方法制备的锌喹啉羧酸晶体可以获得74％的产率。

附图说明

图1为本发明的锌喹啉羧酸晶体的结构单元图；

图2为本发明的锌喹啉羧酸晶体的荧光发射光谱。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

将Zn(OAC)₂·2H₂O(0.10mmol，22.2mg)，喹啉羧酸(0.10mmol，25.0mg)，1，10-邻菲啰琳(0.10mmol，20.0mg)混合在10ml H₂O中，搅拌10-30分钟后将此混合物放入25ml内衬聚四氟乙烯内管的不锈钢高压反应釜中，在80摄氏温度下反应2天，然后将烘箱内温度降至室温，打开反应釜，用蒸馏水清洗自然风干得无色块状晶体。

实施例2：

将Zn(OAC)₂·2H₂O(0.20mmol，44.4mg)，喹啉羧酸(0.10mmol，25.0mg)，1，10-邻菲啰琳(0.05mmol，10.0mg)混合在10ml H₂O中，搅拌10-30分钟后将此混合物放入25ml内衬聚四氟乙烯内管的不锈钢高压反应釜中，在120摄氏温度下反应3天，然后将烘箱内温度降至室温，打开反应釜，用蒸馏水清洗自然风干得无色块状晶体。

实施例3：

将Zn(OAC)₂·2H₂O(0.40mmol，88.8mg)，喹啉羧酸(0.10mmol，25.0mg)，1，10-邻菲啰琳(0.20mmol，40.0mg)混合在10ml H₂O中，搅拌10-30分钟后将此混合物放入25ml内衬聚四氟乙烯内管的不锈钢高压反应釜中，在160摄氏温度下反应4天，然后将烘箱内温度降至室温，打开反应釜，用蒸馏水清洗自然风干得无色块状晶体。

将上述实施例中制得的无色块状晶体用蒸馏水冲洗，自然风干；经测定，该晶体为锌喹啉羧酸化合物，其分子式为C₈₈H₆₄N₈O₁₂Zn₂，晶系为单斜，空间群为P21/c，晶胞参数

α＝90°，γ＝90°，β＝97.5650°，锌离子为变型八面体配位模式，两个氮配位原子来自于邻菲罗啉，三个氧配位原子来自于喹啉羧酸，一个氧配位原子来自水。

其晶体结构如图1所示。

将所制得的锌喹啉羧酸晶体C₈₈H₆₄N₈O₁₂Zn₂进行荧光性能测试，显示出良好的紫色发光性能，如图2所示。

Claims (2)

1.一种具有紫色发光性能的荧光材料，其特征在于该荧光材料是一种锌喹啉羧酸晶体，其分子式为C₈₈H₆₄N₈O₁₂Zn₂，晶系为单斜，空间群为P21/c，晶胞参数

α＝90°，γ＝90°，β＝97.5650°，锌离子为变型八面体配位模式，两个氮配位原子来自于邻菲罗啉，三个氧配位原子来自于喹啉羧酸，一个氧配位原子来自水。

2.一种具有紫色发光性能的荧光材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将Zn(OAC)₂·2H₂O、喹啉羧酸和1，10-邻菲啰琳按照摩尔比1～4∶1～3∶1～2混合在H₂O中得到混合物；

(2)将混合物放入反应釜中，在80～160℃反应2～4天，然后将烘箱内温度降至室温；

(3)打开反应釜，用蒸馏水清洗自然风干得无色块状的锌喹啉羧酸晶体，其分子式为C₈₈H₆₄N₈O₁₂Zn₂。

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