CN105837607B - 一种稀土有机配合物及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种稀土有机配合物NH4[Eu(C7H6O3)4(phen)2]及其制备方法，以及作为光致发光材料的应用；本发明所述的稀土有机配合物采用铕离子为配位中心原子，水杨酸、1,10‑邻菲罗啉为有机配体，这些配体的最低三重态能级与铕离子的共振发射能级具有良好匹配，同时该稀土有机配合物在紫外区有较好的吸光特性，在紫外光的激发下具有较高的荧光量子产率，因而具有良好的光转换特性；X射线衍射测试结果表明，该稀土有机配合物组成和结构明确；本发明稀土有机配合物NH4[Eu(C7H6O3)4(phen)2]能够吸收波长在200～400nm的紫外光，并将其转换为波长为618nm的可见光。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种稀土有机配合物及其制备方法与应用，特别是涉及一种具有光转换特性的稀土有机配合物NH4[Eu(C7H6O3)4(phen)2]及其制备方法与应用。
(二)背景技术
植物的生长离不开太阳，然而太阳光中不同的光波对植物的生长产生不同的影响。例如，蓝光有利于植物叶片的生长，红光能够刺激叶绿素促进光合作用，有利于果实的形成，而紫外光则抑制植物生长。因此，需要开发出高效光转换材料，将对植物无利而有害的紫外光转换成光合作用需要的主要光谱成分——红光和蓝光，以提高植物光合作用对光的利用效率，进而获得作物增产、早熟及提高营养成分的效果。
稀土有机配合物是最常用的光转换材料之一。由于稀土离子本身的f→f电子跃迁为Laporte禁阻跃迁，吸收强度很低，因此通过直接激发稀土离子而导致其发光，基本是不可能的。若使这些稀土离子与具有较高吸收系数的有机配体络合，并通过分子内能量转移，把吸收的能量有效地传递给稀土离子的激发态而导致发光，则可以获得较高发光效率的光转换材料。
(三)发明内容
本发明的目的是提供一种具有光转换功能的稀土有机配合物及其制备方法与应用。该稀土有机配合物是一种有潜在应用前景的光致发光材料。该稀土有机配合物采用加热溶液法进行制备。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种稀土有机配合物NH4[Eu(C7H6O3)4(phen)2]，其中phen＝1,10-邻菲罗啉。
所述稀土有机配合物NH4[Eu(C7H6O3)4(phen)2]中，铕离子与有机配体配位形成三维空间结构，阴离子[Eu(sal)4(phen)2]–与铵根阳离子通过氢键形成三维网状结构，该稀土有机配合物NH4[Eu(C7H6O3)4(phen)2]的分子结构见图1所示，其中Eu—O键长在范围内，Eu—N键长在范围内。
本发明还提供了一种所述稀土有机配合物NH4[Eu(C7H6O3)4(phen)2]的制备方法，所述的制备方法包括如下步骤：
将氯化铕(EuCl3)溶于水中，作为体系A；将1,10-邻菲罗啉和水杨酸溶于无水乙醇中，并用氨水调节pH至6～8，作为体系B；将体系B滴加(以每秒1～3滴的速度)到体系A中，滴完后，在50～80℃恒温水浴中反应5～12h，接着在室温(20～30℃)静置12～24h，之后抽滤，滤饼用蒸馏水、乙醇洗涤，室温真空干燥后，得到所述的稀土有机配合物NH4[Eu(C7H6O3)4(phen)2]。
所述的制备方法中，水杨酸、1,10-邻菲罗啉为配体，铕离子为配位中心原子。
所述氯化铕与水杨酸、1,10-邻菲罗啉的投料物质的量之比为1：4：2。
所述体系A中，氯化铕的浓度为0.1～0.5mol/L(优选0.1mol/L)。
所述体系B中，1,10-邻菲罗啉的浓度为0.05～0.3mol/L(优选0.1mol/L)、水杨酸的浓度为0.05～0.3mol/L(优选0.2mol/L)。
所述用于调节pH的氨水的浓度为2.5mol/L。
本发明所述的稀土有机配合物NH4[Eu(C7H6O3)4(phen)2]具有光转换功能，是一种具有潜在应用前景的光致发光材料。
本发明的优点与效果
(1)本发明所述的稀土有机配合物采用铕离子为配位中心原子，水杨酸、1,10-邻菲罗啉为有机配体，这些配体的最低三重态能级与铕离子的共振发射能级具有良好匹配，同时该稀土有机配合物在紫外区有较好的吸光特性，在紫外光的激发下具有较高的荧光量子产率，因而具有良好的光转换特性；
(2)X射线衍射测试结果表明，该稀土有机配合物NH4[Eu(C7H6O3)4(phen)2]的组成和结构明确；
(3)本发明稀土有机配合物NH4[Eu(C7H6O3)4(phen)2]能够吸收波长在200～400nm的紫外光，并将其转换为波长为618nm的可见光。
(四)附图说明
图1为本发明稀土有机配合物NH4[Eu(C7H6O3)4(phen)2]的分子结构图；
图2为本发明稀土有机配合物NH4[Eu(C7H6O3)4(phen)2]的激发谱图；
图3为本发明稀土有机配合物NH4[Eu(C7H6O3)4(phen)2]的荧光发射谱图。
(五)具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不仅限于此。
本发明提供了一种新型光转换功能稀土有机配合物及其制备方法与应用，明确了其分子NH4[Eu(C7H6O3)4(phen)2]的空间结构及发光性能。
实施例1
将EuCl3(0.26g，1.0mmol)溶于10ml无水乙醇，作为体系A；另称取1,10-邻菲罗啉(0.36g，2.0mmol)、水杨酸(0.55g，4.0mmol)，溶于20ml无水乙醇中，并用2.5mol/L的氨水溶液调pH约为7，作为体系B；将体系B滴加到体系A中，滴完后在70℃恒温水浴中反应8h，生成白色沉淀；接着于室温静置24h，抽滤，滤饼用蒸馏水洗涤(10mL×3)，乙醇洗涤(10mL×3)；最后室温真空干燥24h，得到产物。
X射线衍射测试结果表明，该配合物NH4[Eu(C7H6O3)4(phen)2]组成和结构明确，能够吸收波长在200nm～400nm的紫外光，并将其转换为波长为618nm可见光。
Claims (7)
1.一种稀土有机配合物，其分子式为NH4[Eu(C7H6O3)4(phen)2]，其中phen＝1,10-邻菲罗啉；
其中，所述稀土有机配合物的制备方法包括如下步骤：
将氯化铕溶于水中，作为体系A；将1,10-邻菲罗啉和水杨酸溶于无水乙醇中，并用氨水调节pH至6～8，作为体系B；将体系B滴加到体系A中，滴完后，在50～80℃恒温水浴中反应5～12h，接着在室温静置12～24h，之后抽滤，滤饼用蒸馏水、乙醇洗涤，室温真空干燥后，得到所述的稀土有机配合物NH4[Eu(C7H6O3)4(phen)2]。
2.一种如权利要求1所述稀土有机配合物NH4[Eu(C7H6O3)4(phen)2]的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括如下步骤：
将氯化铕溶于水中，作为体系A；将1,10-邻菲罗啉和水杨酸溶于无水乙醇中，并用氨水调节pH至6～8，作为体系B；将体系B滴加到体系A中，滴完后，在50～80℃恒温水浴中反应5～12h，接着在室温静置12～24h，之后抽滤，滤饼用蒸馏水、乙醇洗涤，室温真空干燥后，得到所述的稀土有机配合物NH4[Eu(C7H6O3)4(phen)2]。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述氯化铕与水杨酸、1,10-邻菲罗啉的投料物质的量之比为1：4：2。
4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述体系A中，氯化铕的浓度为0.1～0.5mol/L。
5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述体系B中，1,10-邻菲罗啉的浓度为0.05～0.3mol/L、水杨酸的浓度为0.05～0.3mol/L。
6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述用于调节pH的氨水的浓度为2.5mol/L。
7.如权利要求1所述的稀土有机配合物NH4[Eu(C7H6O3)4(phen)2]作为光致发光材料的应用。
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