一种荧光温度测量器杂化材料及制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种荧光温度测量器杂化材料及制备方法和应用，属于材料领域。该方法是将碘化亚铜和1,4‑二（4‑吡啶甲基）哌嗪溶解在溶剂中，将反应物超声处理后转移至反应釜中，在温度100~200℃下进行反应50~200h，反应结束后自然冷却至室温，洗涤后得到无色块状晶体。本发明专利技术的制备方法简单，产品产率高，且在70‑200 K温度区间，制备得到的产品随温度变化呈现了很好线性变化关系。

【技术实现步骤摘要】
一种荧光温度测量器杂化材料及制备方法和应用
本专利技术属于材料领域，具体涉及一种荧光温度测量器杂化材料及制备方法和应用。
技术介绍
温度在工业生产和科学研究中都是一种必不缺少的基本参数，这就要求对环境温度的精确测量的温度计有着更高的性能。采用基于荧光为材料合成的温度测量器可以快速精准，直观的得出温度，避免了传统温度计测量时的成本高，精确度低以及时间较长等问题。并随着研究的深入，以荧光为材料合成的温度测量器在科学实验和工业生产中应用越来越广泛。
技术实现思路
本专利技术是针对上述存在的技术问题提供一种荧光温度测量器杂化材料及制备方法和应用。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：本专利技术所述的荧光温度测量器杂化材料可以通过以下技术方案实现：一种荧光温度测量器杂化材料，该材料是通过如下方法制备得到：将碘化亚铜和1,4-二(4-吡啶甲基)哌嗪溶解在溶剂中，将反应物超声处理后转移至反应釜中，在温度100～200℃下进行反应50～200h，反应结束后自然冷却至室温，洗涤后得到无色块状晶体。在一些技术方案中：碘化亚铜和1,4-二(4-吡啶甲基)哌嗪的摩尔比为1～5：1。优选：碘化亚铜和1,4-二(4-吡啶甲基)哌嗪的摩尔比为2～3：1。在一些技术方案中：所述的有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺和甲醇中的至少一种；更优选：所述的有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺。在一些技术方案中：所述的反应温度为100～140℃。在一些技术方案中：所述的反应时间为70～140h。在一些技术方案中：1,4-二(4-吡啶甲基)哌嗪和溶剂的质量体积比为0.03g：2～12mL；优选1,4-二(4-吡啶甲基)哌嗪和溶剂的质量体积比为0.03g：2～8mL。在一些技术方案中：超声处理的时间为1～60min。在一些技术方案中：所述的洗涤是用DMF和乙醇分别洗涤1～5次。本专利技术所述的荧光温度测量器杂化材料的制备方法可以通过以下技术方案实现：一种荧光温度测量器杂化材料的制备方法，该方法是将碘化亚铜和1,4-二(4-吡啶甲基)哌嗪溶解在溶剂中，将反应物超声处理后转移至反应釜中，在温度100～200℃下进行反应50～200h，反应结束后自然冷却至室温，洗涤后得到无色块状晶体。上述制备方法中：碘化亚铜和1,4-二(4-吡啶甲基)哌嗪的摩尔比为1～5：1；优选：碘化亚铜和1,4-二(4-吡啶甲基)哌嗪的摩尔比为2～3：1；所述的有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺和甲醇中的至少一种；更优选：所述的有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺；所述的反应温度为100～140℃；所述的反应时间为70～140h。所述的1,4-二(4-吡啶甲基)哌嗪和溶剂的质量体积比为0.03g：2～12mL；优选1,4-二(4-吡啶甲基)哌嗪和溶剂的质量体积比为0.03g：2～8mL。上述的杂化材料在制备荧光温度测量器中的应用。本专利技术的有益效果：本专利技术的制备方法简单，产品产率高，且在70-200K温度区间，制备得到的产品随温度变化呈现了很好线性变化关系。附图说明图1为实施例16制备得到的晶体的最小不对称单元图；图2为实施例16制备得到的晶体中四核Cu簇的配位环境图；图3为实施例16制备得到的晶体的堆积图；图4为实施例16制备得到的晶体的X-射线粉末衍射图与单晶数据模拟图的对比图(上图：单晶数据模拟图，下图：实验衍射图)；图5为实施例16制备得到的晶体的变温荧光光谱图；图6为实施例16制备得到的晶体的600nm左右处荧光强度与温度的关系图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步说明，但本专利技术的保护范围不限于此：1,4-二(4-吡啶甲基)哌嗪按照文献CrystEngcom,2005,7,624-628，Moleculartectonics:ontheroleofcounter-ionsinthedimensionalityofsilvercoordinationnetworks报道的方法合成。实施例1～23反应步骤：将碘化亚铜和0.03g的1,4-二(4-吡啶甲基)哌嗪(配体)溶解在溶剂中，将反应物超声处理20分钟后转移至反应釜中进行反应，反应结束后自然冷却至室温，产物用DMF和乙醇分别洗涤3次，得到无色块状晶体。反应的具体条件参见下述表格：表1实施例1～21的反应条件将实施例16制备得到的晶体进行X-ray单晶衍射，具体数据如下：表2实施例16得到的晶体的结构精修参数表3实施例16得到的晶体的部分键长实施例16制备得到的晶体结晶于单斜晶系，C2/c空间群。图1所示为该晶体的最小不对称单元，从图中可以知道，其最小不对称单元包含两个Cu+、两个I-以及两个半个1,4-二(4-吡啶甲基)哌嗪分子。图2为实施例16制备得到的晶体Cu簇的配位环境，该无机的Cu簇部分采取的是四核心的模型，四个Cu原子之间通过共价键的方式连接，形成一个扭曲的四面体，作为Cu簇内核，Cu-Cu键长在之间。四个I原子与Cu原子通过配位键的方式相连接，同样形成一个较大的四面体，Cu簇内核四面体被包含在Cu-I大四面体中间。图3为实施例16制备得到的晶体的堆积图，该堆积图的观察方向顺着晶胞c-轴，从图中可以知道，通过Cu原子与N原子的配位键连接，空间结构呈现出三维的网状穿插模型。配体分子环绕在Cu簇周围，通过空间的有序堆积，形成了多空道的分子结构。图4为该实施例16制备得到的晶体的X-射线粉末衍射图谱与单晶模拟数据的对比图，由图我们可以看出模拟图和实验图主要衍射峰的位置基本一致，可知所得产物为纯相。实施例16制备得到的晶体的变温荧光光谱如图5所示，在70-200K温度区间，该化合物呈现了三个发射带，其中发射波长中心位于600nm左右的发射带，随着温度的降低，发射中心发生了红移。图6为实施例16制备得到的晶体600nm左右处荧光强度与温度的关系。该化合物在600nm处的发射带强度，在70-200K温度区间，随温度变化呈现了很好线性变化关系(如图6所示)，因此，该化合物是一种潜在的荧光温度测量器，在有机-无机杂化晶体中很罕见。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种荧光温度测量器杂化材料，其特征在于：该材料是通过如下方法制备得到：将碘化亚铜和1,4‑二（4‑吡啶甲基）哌嗪溶解在溶剂中，超声处理后转移至反应釜中，在温度100~200℃下进行反应50~200h，反应结束后自然冷却至室温，洗涤后得到无色块状晶体。

【技术特征摘要】
1.一种荧光温度测量器杂化材料，其特征在于：该材料是通过如下方法制备得到：将碘化亚铜和1,4-二（4-吡啶甲基）哌嗪溶解在溶剂中，超声处理后转移至反应釜中，在温度100~200℃下进行反应50~200h，反应结束后自然冷却至室温，洗涤后得到无色块状晶体。2.根据权利要求1所述的荧光温度测量器杂化材料，其特征在于：碘化亚铜和1,4-二（4-吡啶甲基）哌嗪的摩尔比为1~5：1；优选：碘化亚铜和1,4-二（4-吡啶甲基）哌嗪的摩尔比为2~3：1。3.根据权利要求1所述的荧光温度测量器杂化材料，其特征在于：所述的有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺和甲醇中的至少一种；优选：所述的有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺。4.根据权利要求1所述的荧光温度测量器杂化材料，其特征在于：所述的反应温度为100~140℃；所述的反应时间为70~140h。5.根据权利要求3所述的荧光温度测量器杂化材料，其特征在于：1,4-二（4-吡啶甲基）哌嗪和溶剂的质量体积比为0.03g：2~12mL；优选1,4-二（4-吡啶甲基）哌嗪和溶剂的质量体积比为0.03g：2~8mL。6.根据权利要求1所述的荧光温度测量器杂化材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：于姗姗，张辉，段海宝，刘少贤，
申请(专利权)人：南京晓庄学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32