一种气相自组装可控制备中空微纳结构的有机发光材料及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种气相自组装可控制备中空微纳结构的有机发光材料及其应用。选取磷光材料和/或荧光材料置于盖玻片上，同时采用支撑部件，保证距离盖玻片上方0.13

【技术实现步骤摘要】
一种气相自组装可控制备中空微纳结构的有机发光材料及其应用


[0001]本专利技术属于微纳材料制备
，具体涉及一种气相自组装可控制备中空微纳结构的有机发光材料及其应用。

技术介绍

[0002]近年来，低维材料在结构设计和形貌调控方面取得了巨大进展。目前，研究人员已经开发出具有各种形貌的微纳米结构，包括实心微纳结构和空心微纳结构。与实心材料相比，空心微纳结构具有许多独特的性质，如大比表面积、低密度和高承载能力等。因此，它们在生物医学、催化、气体传感和储能等领域显示出巨大的潜力。
[0003]研究人员主要通过硬模板法和软模板法制备空心微纳结构。但是硬模板法需要额外去除模板的过程，操作繁琐；软模板法虽不需去除模板，但是所获得的中空微纳结构均一性较差。除了这两种方法之外，另一种新兴的方法是基于奥斯瓦尔德(Ostwald)熟化的无模板策略，它因方法灵活和过程简单而引起了极大的研究兴趣。然而，Ostwald熟化一般发生在液相中，这不利于构建具有高结晶度的中空微结构。
[0004]有机发光材料在数据加密、防伪、生物成像、传感等领域显示出广泛的应用前景。尽管在大块单晶中已成功调控了各种发光特性，但在微纳米尺度上对光学性能进行探索仍具有挑战，特别是在具有大表面体积比和对外部刺激快速响应的中空微结构中。构建有机发光材料的中空微纳结构，可以拓展发光材料在传感器领域的应用，进一步促进其工业化应用。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种气相自组装可控制备中空微纳结构的有机发光材料及其应用，通过调控加热温度和加热时间，在固相奥斯瓦尔德熟化，可控制备中空微纳结构的有机发光材料，所得材料具有大比表面积，适合用于制备检测器件。
[0006]一种气相自组装可控制备中空微纳结构的有机发光材料，选取磷光材料和/或荧光材料作为原料，置于盖玻片上，同时采用支撑部件，保证距离盖玻片上方0.13
‑
0.16mm的高度处盖上盖玻片，两块盖玻片与支撑部件整体保证稳定，在对带有盖玻片的样品处进行加热，通过调控加热温度和加热时间，在固相奥斯瓦尔德熟化效应下，可控制备具有中空微纳结构的有机发光材料。
[0007]进一步地，所述磷光材料至少含一种组分的小分子磷光材料，所述小分子磷光材料为为10,10
′‑
(1,4
‑
亚苯基)双[10H
‑
吩硒嗪]或10,10
′‑
(1,4
‑
亚苯基)双[10H
‑
吩噻嗪]。
[0008]进一步地，所述荧光材料至少含一种组分的小分子荧光材料，所述小分子荧光材料为苝、4,7
‑
二(2
‑
溴
‑5‑
噻吩基)
‑
2,1,3
‑
苯并噻二唑或9,10
‑
双(苯乙炔基)
‑
蒽。
[0009]进一步地，当原料为磷光材料和荧光材料复合时，所述磷光材料为1,3,5
‑
三氟
‑
2,4,6
‑
三碘苯，荧光材料为芘。
[0010]进一步地，当磷光材料为小分子磷光材料10,10
′‑
(1,4
‑
亚苯基)双[10H
‑
吩噻嗪]时，取固体粉末或浓度为1
‑
10mM的乙酸乙酯溶液置于盖玻片上，同时采用支撑部件，保证距离盖玻片上方0.13
‑
0.16mm的高度处盖上盖玻片，两块盖玻片与支撑部件整体保证稳定。
[0011]进一步地，当加热温度为160℃时，所得有机发光材料的中空微纳结构的形状为六棱柱。
[0012]进一步地，当加热温度为180℃时，所得有机发光材料的中空微纳结构的形状为管状结构。
[0013]更进一步地，所述管状结构为一维管状结构或支状结构。
[0014]上述中空微纳结构的有机发光材料在制备检测传感器上的应用。
[0015]进一步地，所述检测包括氧气检测或湿度检测。
[0016]有益效果：
[0017]与现有技术相比，本专利技术一种气相自组装可控制备中空微纳结构的有机发光材料及其应用，通过调节温度和加热时间，气相自助装得到不同形貌的中空微纳结构，通过观察中空微纳结构的生长过程发现，Ostwald熟化效应和热对流的存在在中空微纳结构的形成中起了关键作用，最终得到了有机发光材料的多种中空微纳结构，该结构保证了作为传感器使用时的灵敏性和准确性，具有良好的市场前景。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例1气相自组装方法所用的装置实物图；
[0019]图2为不同浓度的溶液对中空微纳结构的影响，其中，a为溶液浓度为1mM，b为溶液浓度为2mM，c为溶液浓度为5mM，d为溶液浓度为10mM；
[0020]图3为不同加热温度对中空微纳结构的影响，其中，a为温度120℃，b为温度140℃，c为温度160℃，d为温度180℃；
[0021]图4为不同加热时长对中空微纳结构的影响；
[0022]图5为溶剂挥发法制备的p
‑
DP微纳结构的形貌；
[0023]图6为p
‑
DP六棱柱中空微纳结构(a)在明场下，(b)紫外激发下的荧光显微镜照片，(c)SEM图片，(d)TEM图片；
[0024]图7为p
‑
DP一维管状结构(a)在明场下，(b)紫外激发下的荧光显微镜照片，(c)SEM图片，(d)TEM图片；
[0025]图8为p
‑
DP大块晶体的光物理性质(a)PL光谱，(b)荧光寿命和(c)磷光寿命；
[0026]图9为p
‑
DP微纳结构的光物理性质(a)PL光谱，(b)荧光寿命(插图中标尺为：10μm)；
[0027]图10为Ostwald熟化制备中空微纳结构的普适性证明；
[0028]图11为p
‑
DP，p
‑
DPSeZ和Dbt
‑
BT的热分析测试；
[0029]图12为大块p
‑
DPSeZ的光物理性质；
[0030]图13为p
‑
DPSeZ微纳结构对氧气的敏感性探究。荧光显微镜照片(a)氮气氛围下，(b)氧气氛围下的实心微纳结构；(c)氮气氛围下，(d)氧气氛围下的中空微纳结构；
[0031]图14为在氮气和氧气氛围中p
‑
DPSeZ实心微纳结构和中空微纳结构的磷光性能对比，(插图中标尺大小：25μm)；
[0032]图15为(a)p
‑
DP晶体的模拟生长形貌；(b)p
‑
DP晶体中的分子间作用力；
[0033]图16为p
‑
DP六棱柱中空微纳结构的(a)
‑
(d)SEM表征的生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气相自组装可控制备中空微纳结构的有机发光材料，其特征在于，选取磷光材料和/或荧光材料作为原料，置于盖玻片上，同时采用支撑部件，保证距离盖玻片上方0.13
‑
0.16 mm的高度处盖上盖玻片，两块盖玻片与支撑部件整体保证稳定，在对带有盖玻片的样品处进行加热，通过调控加热温度和加热时间，在固相奥斯瓦尔德熟化效应下，可控制备具有中空微纳结构的有机发光材料。2.根据权利要求1所述的气相自组装可控制备中空微纳结构的有机发光材料，其特征在于：所述磷光材料至少含一种组分的小分子磷光材料，所述小分子磷光材料为10,10
′‑
（1,4
‑
亚苯基）双[10H
‑
吩硒嗪]或10,10
′‑
（1,4
‑
亚苯基）双[10H
‑
吩噻嗪]。3.根据权利要求1所述的气相自组装可控制备中空微纳结构的有机发光材料，其特征在于：所述荧光材料至少含一种组分的小分子荧光材料，所述小分子荧光材料为苝、4,7
‑
二（2
‑
溴
‑5‑
噻吩基）
‑
2,1,3
‑
苯并噻二唑（Dbt
‑
BT）或9,10
‑
双（苯乙炔基）
‑
蒽。4.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚伟，安众福，史慧芳，王佳敏，黄维，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：