一种吡啶锌配合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于发光材料技术领域，具体涉及一种吡啶锌配合物及其制备方法和应用。本发明专利技术提供了一种吡啶锌配合物，具有式Ⅰ所示结构。本发明专利技术提供的吡啶锌配合物能够在波长为365nm的紫外灯激发后发出绿色余辉，在波长为395nm的紫外灯激发后发出橙色余辉，实现了绿色和橙色双色系的长余辉发光。色系的长余辉发光。色系的长余辉发光。

【技术实现步骤摘要】
一种吡啶锌配合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于发光材料
，具体涉及一种吡啶锌配合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]长余辉发光材料，是一种能够储存外界光辐射如紫外光和可见光等的能量，然后在室温下缓慢的以可见光的形式释放这些储存能量的材料，在信息显示、信息加密和生物成像领域有重要的应用价值。
[0003]长余辉发光材料的长余辉现象一般来源于基质材料的晶体缺陷，该晶体缺陷可由掺杂而产生。晶体缺陷导致了基质禁带能级中产生定域能级。在激发阶段，这些定域能级可以捕获空穴或电子，当结束激发时，这些电子或空穴在环境的热作用下而释放，将能量传递给激活离子而导致其发光。由于能量的热动释放是一个缓慢的过程，从而激活离子的发光呈现出长余辉发光的特点。
[0004]现有的可见光区的长余辉材料主要分为红色系、黄绿色系和蓝色系，但现有的长余辉材料大部分均为单色系，例如专利号为CN114369457A公开了一种绿色长余辉发光材料；CN102585815A公开了一种橙红色余辉发光材料，单色的发光特性限制了长余辉发光材料在信息显示、加密或成像领域的应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种吡啶锌配合物及其制备方法和应用，本专利技术提供的吡啶锌配合物能够实现绿色和橙色双色长余辉发光。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种吡啶锌配合物，具有式Ⅰ所示结构：
[0008][0009]优选的，所述吡啶锌配合物为单斜晶系，空间群为P212121，晶胞参数为α＝90
°
，β＝90
°
，γ＝90
°
，
[0010]本专利技术还提供了上述技术方案所述的吡啶锌配合物的制备方法，包括以下步骤：
[0011]将具有式Ⅱ所示结构的化合物、水溶性锌盐、水和极性有机溶剂混合，经配位反
应，得到所述吡啶锌配合物；
[0012][0013]优选的，所述水溶性锌盐包括醋酸锌、硝酸锌和高氯酸锌中的一种或几种。
[0014]优选的，所述具有式Ⅱ所示结构的化合物和水溶性锌盐的摩尔比为1：4～2：1。
[0015]优选的，N,N
‑
二甲基甲酰胺、二甲亚砜和N
‑
甲基吡咯烷酮中的一种或几种。
[0016]优选的，所述水和极性有机溶剂的体积比为1：2.5～10；
[0017]所述具有式Ⅱ所示结构的化合物的摩尔量与所述水和极性有机溶剂的总体积的比例为0.4mmol：4mL。
[0018]优选的，所述配位反应的温度为100～160℃，保温时间为72～108h。
[0019]优选的，升温至所述配位反应的升温速率为3～20℃/min。
[0020]本专利技术还提供了上述技术方案所述的吡啶锌配合物或上述技术方案所述的制备方法制备得到的吡啶锌配合物作为长余辉发光材料的应用。
[0021]本专利技术提供了一种吡啶锌配合物，具有式Ⅰ所示结构。本专利技术提供的吡啶锌配合物能够在波长为365nm的紫外灯激发后发出绿色余辉，在波长为395nm的紫外灯激发后发出橙色余辉，实现了绿色和橙色双色系的长余辉发光。经过实验表征和理论计算，证实该化合物的多色发射主要是因为配体的不同聚集态引起的。同时，配位键的存在存进了配体内部的电荷分离，强化了分子间的电荷转移，进而促进了电荷转移诱导的室温磷光的产生。同时，该配合物的刚性结构有效地抑制的有机配体的转动和振动，抑制了非辐射跃迁，进而增强了室温磷光的产生。
附图说明
[0022]图1为实施例1得到的吡啶锌配合物中Zn的配位环境结构示意图；
[0023]图2为实施例1得到的吡啶锌配合物中最小不对称单元结构示意图；
[0024]图3为实施例1得到的吡啶锌配合物的dia结构示意图；
[0025]图4为实施例1得到的吡啶锌配合物沿c轴的三维结构示意图；
[0026]图5为实施例1得到的吡啶锌配合物的XRD图；
[0027]图6为实施例1得到的吡啶锌配合物的热重曲线图；
[0028]图7为实施例1得到的吡啶锌配合物在不同激发峰下的光致发光图谱；
[0029]图8为实施例1得到的吡啶锌配合物在不同荧光峰处的寿命图；
[0030]图9为实施例1得到的吡啶锌配合物在不同激发峰下的磷光图谱。
具体实施方式
[0031]本专利技术提供了一种吡啶锌配合物，具有式Ⅰ所示结构：
[0032][0033]在本专利技术中，所述吡啶锌配合物优选为单斜晶系，空间群为P212121，晶胞参数为α＝90
°
，β＝90
°
，γ＝90
°
，
[0034]在本专利技术中，所述吡啶锌配合物的基本结构为三维网络结构；最小不对称单元结构单元含有一个Zn
II
离子和两个具有式Ⅱ所示结构的化合物(1H
‑
1,2,3
‑
三唑[4,5
‑
B]吡啶)分子；其中Zn
II
离子是四配位结构，Zn
II
离子分别与来自四个1H
‑
1,2,3
‑
三唑[4,5
‑
B]吡啶分子的一个氮原子配位，形成三维网状结构；Zn
II
离子通过1H
‑
1,2,3
‑
三唑[4,5
‑
B]吡啶分子链接形成经典的标志型dia结构。在1H
‑
1,2,3
‑
三唑[4,5
‑
B]吡啶的吡啶基之间没有π
‑
π作用。
[0035]本专利技术还提供了上述技术方案所述的吡啶锌配合物的制备方法，包括以下步骤：
[0036]将具有式Ⅱ所示结构的化合物、水溶性锌盐、水和极性有机溶剂混合，经配位反应，得到所述吡啶锌配合物；
[0037][0038]在本专利技术中，若无特殊说明，所有制备原料均为本领域技术人员熟知的市售产品。
[0039]在本专利技术中，所述水溶性锌盐优选包括醋酸锌、硝酸锌和高氯酸锌中的一种或几种。在本专利技术中，所述极性有机溶剂优选包括N,N
‑
二甲基甲酰胺、二甲亚砜和N
‑
甲基吡咯烷酮中的一种或几种。
[0040]在本专利技术中，所述具有式Ⅱ所示结构的化合物和水溶性锌盐的摩尔比为1：4～2：1。在本专利技术中，所述水和极性有机溶剂的体积比优选为1：2.5～10，进一步优选为1：3。在本专利技术中，所述具有式Ⅱ所示结构的化合物的摩尔量与水和极性有机溶剂的总体积的比例优选为0.4mmol：4mL。
[0041]本专利技术对所述混合的过程没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的即可。
[0042]在本专利技术中，所述配位反应的温度为100～160℃，进一步优选为110～150℃，更优选为120～140℃；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种吡啶锌配合物，其特征在于，具有式Ⅰ所示结构：2.根据权利要求1所述的吡啶锌配合物，其特征在于，所述吡啶锌配合物为单斜晶系，空间群为P212121，晶胞参数为，晶胞参数为α＝90
°
，β＝90
°
，γ＝90
°
，3.权利要求1或2所述的吡啶锌配合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将具有式Ⅱ所示结构的化合物、水溶性锌盐、水和极性有机溶剂混合，经配位反应，得到所述吡啶锌配合物；4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述水溶性锌盐包括醋酸锌、硝酸锌和高氯酸锌中的一种或几种。5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述具有式Ⅱ所示结构的化合物和水溶性锌盐的摩尔比为1：4～2：1。6.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅红如，李婷，马录芳，韩民乐，
申请(专利权)人：洛阳师范学院，
类型：发明
国别省市：