荧光及力致发光材料制造技术

本发明专利技术公开了一种荧光及力致发光材料，同时具有长寿命荧光和力致发光的性质。涉及到两种化合物，一种是拥有弱室温磷光和力致发光现象的PTZ

【技术实现步骤摘要】
荧光及力致发光材料


[0001]本专利技术涉及一种防伪材料，具体为荧光及力致发光材料。

技术介绍

[0002]力致发光(Mechanoluminescence,ML)是在拉伸、摩擦、研磨等机械刺激下的一种发光现象。第一次公开报告ML现象是1605年Francis Bacon在晚上压碎糖时观察到亮光。近年来ML因其在显示、照明、生物成像、防伪、压力传感及在研究发光原理上的潜在应用再次受到研究人员的关注。传统的ML材料主要是无机盐和金属有机配合物。而共轭有机小分子在具有明显荧光的同时具备了结构多样性、本征发光、成本低、生物毒性低、易加工等优点，尤其受到人们的广泛关注，导致了各种有机ML活性晶体的出现。一般来说，压电空间群和光致发光效率高是产生机械发光的两个必要条件。然而，新合成的有机发光体是否具有明亮的ML仍无法提前预测。
[0003]室温有机磷光化合物(Room Temperature Phosphorescence，RTP)因其发光寿命长、斯托克斯位移大而受到广泛关注。其独特的优势使其在许多光电领域中具有广阔的应用前景。然而，目前报道的有机RTP发射大多是在光激发下产生的。高RTP效率，而且力致发光的有机化合物更少。因此，开发拥有RTP的新型有机力致发光化合物具有重要的意义和挑战性。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对上述的吩噻嗪二苯甲酮类衍生物在黑暗环境下有着机械发光现象，但是其RTP寿命较短的问题，通过构建分子间电荷转移，以PTZ
‑
MP为给体、QKBF2为受体，制备了一种有机复合物；相对于给体，复合物具有更长的发光寿命、更高的发光寿命及更灵敏的力致发光。
[0005]一种荧光及力致发光材料，该材料为PTZ
‑
MP和/或QKBF2形成的混合物，其中，PTZ
‑
MP的结构式为QKBF2的结构式为
[0006]该材料在350
‑
380nm的紫外灯下发黄光。
[0007]该材料在1N以上的牛顿力下发长寿命的橙色光。
[0008]PTZ
‑
MP和QKBF2形成的混合物中，PTZ
‑
MP和QKBF2的质量分数分别为70
‑
80％、20
‑
30％。
[0009]PTZ
‑
MP和QKBF2形成的混合物中，PTZ
‑
MP和QKBF2的质量分数分别为80％、20％。PTZ
‑
MP与QKBF2的混合过程是将PTZ
‑
MP和QKBF2加入到有机溶剂中，超声分散均匀后除去有机溶剂，得到固体样品，所述的有机溶剂包括二氯甲烷、乙酸乙酯、氯仿、甲苯、丙酮、四氢呋喃等。
[0010]该混合物在350
‑
380nm的紫外灯下发光或在1N以上的牛顿力下发光。
[0011]本专利技术还提供一种荧光及力致发光材料的制备方法，MP
‑
BF2的制备方法包括如下步骤：
[0012]Step 1：将氯化铝和甲苯在氮气氛下加入容器中，室温搅拌后再于冰浴下逐滴加入对氟苯甲酰氯，将得到的混合物在100
‑
110℃下搅拌过夜后冷却至室温，加入2
‑
3M稀盐酸搅拌后倒入分液漏斗中，将水层用二氯甲烷萃取后用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液旋蒸得到的残余物通过硅胶柱层析纯化得到FPCO
‑
MP；
[0013]Step 2：将吩噻嗪溶解在无水DMF中，然后加入叔丁醇钾，将得到的混合物在氮气氛下搅拌后加入FPCO
‑
MP，将反应混合物在50
‑
60℃下搅拌10
‑
12小时，冷却后，所得混合物用食盐水洗涤，收集有机相，旋蒸得到的残余物通过硅胶柱层析纯化，得到目标化合物PTZ
‑
MP，反应式如下：
[0014]所述的氯化铝、对氟苯甲酰氯与甲苯的摩尔/体积mmol/mmol/ml比为30
‑
40：15
‑
20：10
‑
20；FPCO
‑
MP、叔丁醇钾与吩噻嗪的摩尔比为1：1.2
‑
2.0：1.1
‑
1.5。
[0015]本专利技术所述的荧光及力致发光材料在77K
‑
常温条件下存放。PTZ
‑
MP的粉末样品有着较长的磷光寿命(4.02ms)，在77K条件下寿命增大了10倍；可以明显观察到样品在紫外灯365nm的激发下存在明显的黄色发射，当关掉紫外灯后发射转变为黄绿色，并逐渐变暗，在1.4s后完全消失。这些实验现象证实，该化合物的发光为室温磷光。同时在黑暗环境下，对PTZ
‑
MP研磨粉末用力的摩擦，发现有明显的白色发光，因此也具有力致发光性质。
附图说明
[0016]图1为FPCO
‑
MP氢谱。
[0017]图2为PTZ
‑
MP氢谱。
[0018]图3为PTZ
‑
MP碳谱。
[0019]图4为QKBF2氢谱。
[0020]图5为PTZ
‑
MP在室温和低温下的寿命。
[0021]图6为PTZ
‑
MP低温磷光及ML示意图。
[0022]图7为不同QKBF2质量百分数下的ML及RTP效果。
[0023]图8为混合样品在室温及低温下的寿命。
[0024]图9为混合样品在室温和低温下的RTP及ML。
[0025]图10为器件示意图。
[0026]图11为混合样品放置一个月后的RTP及ML。
具体实施方式
[0027]实施例1
[0028]PTZ
‑
MP的制备：
[0029][0030]Step 1：将氯化铝(5.04g,37.80mmol)和甲苯(15ml)在氮气氛下加入100ml双颈烧瓶中，室温搅拌10min，再于冰浴下逐滴加入对氟苯甲酰氯(3.00g,18.90mmol)。将混合物在110℃下搅拌过夜。冷却至室温后，加入20mL 2M稀盐酸，搅拌10min，将混合液倒入分液漏斗中，将水层用二氯甲烷萃取3次，合并有机层用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液旋蒸得到的残余物通过硅胶柱层析纯化，用石油醚/二氯甲烷(1/2，v/v)得到纯的目标化合物FPCO
‑
MP(白色粉末，产率90％)。
[0031]氢谱见图1。1H NMR(CDCl3,400MHz)δ7.82(dd,J＝8.8,5.5Hz,2H),7.69(d,J＝8.1Hz,2H),7.29(d,J＝7.9Hz,2H),7.15(t,J＝8.7Hz,2H),2.44(s,3H)。
[0032]Step 2：将吩噻嗪(1.30g,6.50mmol)溶解在无水DMF(20mL)中，然后加入叔丁醇钾(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种室温磷光及力致发光材料，其特征在于，该材料为PTZ
‑
MP和/或QKBF2形成的混合物，其中，PTZ
‑
MP的结构式为QKBF2的结构式为2.权利要求1所述的室温磷光及力致发光材料，其特征在于，该材料在350
‑
380nm的紫外灯下发黄光。3.权利要求1所述的室温磷光及力致发光材料，其特征在于，该材料在1N以上的牛顿力下发长寿命的橙色光。4.权利要求1所述的室温磷光及力致发光材料，其特征在于，PTZ
‑
MP和QKBF2形成的混合物中，PTZ
‑
MP和QKBF2的质量分数分别为70
‑
80％、20
‑
30％。5.权利要求4所述的室温磷光及力致发光材料，其特征在于，PTZ
‑
MP和QKBF2形成的混合物中，PTZ
‑
MP和QKBF2的质量分数分别为80％、20％。6.权利要求5所述的室温磷光及力致发光材料，其特征在于，PTZ
‑
MP与QKBF2的混合过程是将PTZ
‑
MP和QKBF2加入到有机溶剂中，超声分散均匀后除去有机溶剂，得到固体样品，所述的有机溶剂包括二氯甲烷、乙酸乙酯、氯仿、甲苯、丙酮、或四氢呋喃。7.权利要求6所述的室温磷光及力致发光材料，其特征在于，该混合物在350
‑
380nm的紫外灯下发黄光或在1N以上的牛顿力下发橙色光。8.权利要求1
‑
7所...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖述章，张佳宇，张兴红，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：