一种单组分有机固体发光材料的制备及其发光颜色的调控方法技术

本发明专利技术涉及材料制备和表征领域，公开了一种单组分单组分有机固体发光材料的制备及发光颜色的调控方法，调控方法包括：先制备单组分有机固体发光材料的无定型的纳米颗粒悬浮液；再通过调控纳米颗粒悬浮液中无定型

【技术实现步骤摘要】
一种单组分有机固体发光材料的制备及其发光颜色的调控方法


[0001]本专利技术涉及材料制备和表征领域，具体涉及一种单组分有机固体发光材料的发光颜色的调控方法。

技术介绍

[0002]在信息显示、传感等有机固体发光材料的典型应用领域中，通常需求有机固体发光材料表现出不同的发光颜色来满足实际应用需求，例如彩色图片的显示最少需要红、绿、蓝三种颜色的有机固体发光材料来还原色彩。而传统的调控有机固体发光材料的发光颜色方法需要对材料进行分子层面的设计与合成，获取具有新的发光颜色的有机固体发光材料(Dyes Pigm.,2021,192,109439；Sci.Adv.,2021,7,1794)；或是将两种或多种有机固体发光材料以特定的比例混合，得到具有新的发光颜色的复合材料(Science,1995,267,1332；Adv.Mater.,2013,25,1713)。由此可见，传统有机固体发光材料颜色的调控方法需要引入另一组分的新材料替换原有材料，因此提高了应用的成本。而许多有机固体发光材料的无定型与晶体相的发光颜色往往有较大区别，比如无定型相ETTDA发黄色荧光，而晶体相ETTDA发绿色荧光。因此调控无定型与晶体相的比例可以实现单组分有机固体发光材料的发光颜色的调控。
[0003]目前，有机材料无定型
‑
晶体相转变过程的调控手段主要包括溶剂挥发法、熔融
‑
降温法以及溶剂熏蒸法。溶剂挥发法是将有机固体功能材料首先溶解于易挥发溶剂中，通过溶剂的快速挥发诱导溶质首先以无定型状态析出，随后溶质分子重排转变为晶体相固体(Sci.Rep.,2016,6,22918.)。熔融
‑
降温法是将固体功能材料加热至熔点，随后通过降温诱导熔融态功能材料以无定型或晶体状态析出(Chem.Asian J.,2019,14,755.)。而溶剂熏蒸法则是通过首先将所制得的无定型微、纳米固体颗粒平铺在玻璃基底上，再将载有无定型微、纳米颗粒的玻璃基底置于装有易挥发溶剂的装置中，通过溶剂熏蒸的方式促使微、纳米颗粒发生无定型
‑
晶体相转变(Angew.Chem.Int.Ed.,2015,54,7976)。上述无定型
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晶体相转变的调控手段单一、难以控制、成本较高，因此不适合用于可控地制备具有特定无定型
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晶体相态组成的固体功能材料，尤其是纳米材料。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，基于现有技术中调控单组分有机固体发光材料发光颜色手段少、成本高、难控制、难以应用于纳米材料制备的缺点，提供一种调控手段多样、简单便捷、能够应用于调控单组分有机固体发光材料发光颜色以及纳米材料制备的新型方法。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种单组分单组分有机固体发光材料的发光颜色的调控方法，包括以下步骤：
[0007](1)制备单组分有机固体发光材料的无定型的纳米颗粒悬浮液；
[0008](2)通过调控纳米颗粒悬浮液中无定型
‑
晶体相转变过程及程度来调控纳米颗粒
中无定型与晶体相的比例，控制有机固体发光材料的发光颜色。对纳米颗粒无定型
‑
晶体相转变进行调控后，可将纳米颗粒从悬浮液中分离并收集，可实现特定发光颜色的有机固体发光纳米材料的制备。
[0009]优选的，所述无定型纳米颗粒悬浮液的制备是通过超声辅助微流控反应器。
[0010]优选的，所述调控纳米颗粒悬浮液中无定型
‑
晶体相转变过程的速率的方法包括：改变悬浮液温度，或改变纳米颗粒浓度，或改变纳米颗粒粒径，或对悬浮液进行不同速率的搅拌，或往悬浮液中加入不同浓度的电解质或表面活性剂。电解质优选氯化钠、氯化钾、溴化钾、硫酸钠等，表面活性剂优选十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、聚乙二醇等。
[0011]优选的，所述单组分有机固体发光材料包括四
‑
(4
‑
二乙氨基苯基)乙烯(ETTDA)、四苯乙烯(TPE)、1
‑
(4
‑
溴苯基)
‑
1,2,2
‑
三苯基乙烯、1,1
‑
双(4
‑
甲氧基苯基)
‑2‑
对溴苯基
‑2‑
苯基乙烯、1,1
‑
双(4
‑
二乙氨基苯基)
‑2‑
对溴苯基
‑2‑
苯基乙烯、三苯胺(TPA)、水杨醛吖嗪(SAA)和六苯基噻咯(HPS)。
[0012]优选的，所述单组分有机固体发光材料的无定型的纳米颗粒悬浮液的制备方法为：将单组分有机固体发光材料中加入良溶剂，在室温下超声溶解；然后转移至注射器中，装载在注射泵一中，另取一装有不良溶剂的注射器，装载在注射泵二上；控制不良溶剂：良溶剂的比例为5
‑
40:1，总流速控制为5
‑
20mL/min，辅助超声的功率为5
‑
40W。
[0013]本专利技术制备的悬浮液透光性良好，宏观性质稳定，并且可以兼容常见的各种光谱表征方法，因此可以实现对悬浮液中的纳米颗粒的相转变进行原位的跟踪与探测。揭示纳米颗粒在相转变过程中发生的光物理或者光化学性质演化过程。这对于理解同一物质在无定型与晶体相下的性质差异极其背后的机制有重要的科研意义。对于生产实践来说，该方法能够容易地监测所制备的纳米颗粒相转变的情况，可实现纳米颗粒无定型与晶体相相对丰度的连续的定性或定量分析。
[0014]优选的，所述良溶剂包括丙酮、乙腈、乙醇、甲醇、异丙醇、四氢呋喃中的一种或者多种，所述不良溶剂包括水、正己烷、环己烷、石油醚中的一种或者多种。
[0015]优选的，所述单组分有机固体发光材料为四
‑
(4
‑
二乙氨基苯基)乙烯，所述悬浮液温度为所述悬浮液温度为4
‑
20℃、纳米颗粒浓度为50.2
‑
66.7mg/L、纳米颗粒粒径为100
‑
170nm、不外加搅拌、不外加电解质、不外加表面活性剂时，0
‑
15min时，四
‑
(4
‑
二乙氨基苯基)乙烯发黄色荧光；15
‑
60min时，四
‑
(4
‑
二乙氨基苯基)乙烯发黄绿色荧光；60min后四
‑
(4
‑
二乙氨基苯基)乙烯发绿色荧光。而额外进行的搅拌的速率为600
‑
1200rpm时，可在30
‑
120min内将四
‑
(4
‑
二乙氨基苯基)乙烯从黄色发光调节至绿色发光。额外加入悬浮液中的电解质的浓度在5
‑
20mM时，可在10
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单组分有机固体发光材料的发光颜色的调控方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)通过超声辅助微流控反应器制备单组分有机固体发光材料的无定型的纳米颗粒悬浮液；(2)通过调控纳米颗粒悬浮液中无定型
‑
晶体相转变过程及程度来调控纳米颗粒中无定型与晶体相的比例，控制有机固体发光材料的发光颜色。2.根据权利要求1所述的调控方法，其特征在于，所述调控纳米颗粒悬浮液中无定型
‑
晶体相转变过程的速率的方法包括：改变悬浮液温度，或改变纳米颗粒浓度，或改变纳米颗粒粒径，或对悬浮液进行不同速率的搅拌，或往悬浮液中加入不同浓度的电解质或表面活性剂。3.根据权利要求1所述的调控方法，其特征在于，所述单组分有机固体发光材料包括四
‑
(4
‑
二乙氨基苯基)乙烯、四苯乙烯、1
‑
(4
‑
溴苯基)
‑
1,2,2
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三苯基乙烯、1,1
‑
双(4
‑
甲氧基苯基)
‑2‑
对溴苯基
‑2‑
苯基乙烯、1,1
‑
双(4
‑
二乙氨基苯基)
‑2‑
对溴苯基
‑2‑
苯基乙烯、三苯胺、水杨醛吖嗪和六苯基噻咯。4.根据权利要求1所述的调控方法，其特征在于，所述单组分有机固体发光材料的无定型的纳米颗粒悬浮液的制备方法为：将单组分有机固体发光材料中加入良溶剂，在室温下超声溶解；然后转移至注射器中，装载在注射泵一中，另取一装有不良溶剂的注射器，装载在注射泵二上；控制不良溶剂：良溶剂的比例为5
‑
40:1，总流速控制为5
‑
20mL/min，辅助超声的功率为5
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40W。5.根据权利要求4所述的调控方法，其特征在于，所述良溶剂包括丙酮、乙腈、乙醇、甲醇、异丙醇、四氢呋喃中的一种或者多种，所述不良溶剂包括水、正己烷、环己烷、石油醚中的一种或者多种。6.根据权利要求2所述的调控方法，其特征在于，所述单组分有机固体发光材料为四
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(4
‑
二乙氨...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明德，陈文斌，董正亚，叶繁蔚，司徒子聪，党丽，张和凤，陈顺利，
申请(专利权)人：汕头大学，
类型：发明
国别省市：