可见光激发的纯有机荧光长余辉薄膜的制备方法及其应用技术

本发明专利技术提供了一种可见光激发的纯有机荧光长余辉薄膜的制备方法，包括：利用多羟基聚合物基质材料与溶剂，配置得到主体溶液；利用荧光染料分子与溶剂，配置得到客体溶液；利用主体溶液与客体溶液的混合溶液，配置得到目标溶液；将目标溶液滴加于玻璃片上，以使去除目标溶液中的溶剂，得到可见光激发的纯有机荧光长余辉薄膜；其中，多羟基聚合物基质材料与荧光染料分子间形成氢键相互作用。本发明专利技术还提供了可见光激发的纯有机荧光长余辉薄膜在颜色可调照明光源领域、工业品制作领域以及防伪标签领域中的应用。签领域中的应用。签领域中的应用。

【技术实现步骤摘要】
可见光激发的纯有机荧光长余辉薄膜的制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及荧光长余辉领域，尤其涉及可见光激发的纯有机荧光长余辉薄膜的制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]无论是室温磷光(RTP)还是热激活延迟荧光(TADF)型余辉，为获得高效的余辉发射，必须稳定三线态激子。RTP型余辉一直是纯有机光电子学中的热门研究问题，而超长有机磷光(UOP)材料的构建在很大程度上取决于周围环境，如分子所处基质和温度等。另外，最低激发三线态(T1)和基态(S0)之间的自旋禁阻跃迁特性通常会降低发射效率，为了获取较低的三线态辐射跃迁速率，通常很难保证同时获得较高的三线态发射效率。此外，在UOP材料的激发过程中，通常需要高能激发源，如紫外激发等，以达到最低激发单线态(S1)，后通过系间窜越(ISC)过程获取三线态激子。相比之下，TADF型余辉的辐射衰减过程是从S1到S0的自旋允许过程。同时，升高温度甚至可以增强TADF发射。TADF分子的电荷转移(CT)特性还有助于其对可见光区域的光的吸收，因而有利于可见光激发的余辉的产生。然而，目前可见光激发的纯有机荧光长余辉材料相对缺乏。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术主要目的在于提供一种可见光激发的纯有机荧光长余辉薄膜的制备方法及其应用，以期至少部分地解决上述提及的技术问题之一。
[0004]作为本专利技术的一方面，提供了一种可见光激发的纯有机荧光长余辉薄膜的制备方法，包括：
[0005]利用多羟基聚合物基质材料与溶剂，配置得到主体溶液；<br/>[0006]利用荧光染料分子与溶剂，配置得到客体溶液；
[0007]利用主体溶液与客体溶液的混合溶液，配置得到目标溶液；
[0008]将目标溶液滴加于玻璃片上，以使去除目标溶液中的溶剂，得到可见光激发的纯有机荧光长余辉薄膜；
[0009]其中，多羟基聚合物基质材料与荧光染料分子间形成氢键相互作用。
[0010]根据本专利技术的实施例，多羟基聚合物基质材料与荧光染料分子的质量分数之比为100：1。
[0011]根据本专利技术的实施例，荧光染料分子包括：吖啶黄、罗丹明B、吖啶橙、吖啶黄与罗丹明B的混合物。
[0012]根据本专利技术的实施例，在吖啶黄与罗丹明B的混合物中，吖啶黄与罗丹明B的质量分数之比为1：2～10：1。
[0013]根据本专利技术的实施例，在吖啶黄与罗丹明B的混合物中，吖啶黄与罗丹明B的质量分数之比为1：2。
[0014]根据本专利技术的实施例，多羟基聚合物基质材料包括：聚乙烯醇、琼脂糖、聚丙烯酸、
聚乙烯吡咯烷酮、纤维素。
[0015]根据本专利技术的实施例，溶剂包括水溶液。
[0016]作为本专利技术的另一个方面，还提供了一种利用可见光激发的纯有机荧光长余辉薄膜的制备方法制备得到的可见光激发的纯有机荧光长余辉薄膜在颜色可调照明光源领域的应用。
[0017]作为本专利技术的再一个方面，还提供了一种利用可见光激发的纯有机荧光长余辉薄膜的制备方法制备得到的可见光激发的纯有机荧光长余辉薄膜在工业品制作领域的应用。
[0018]作为本专利技术的又一个方面，还提供了一种利用可见光激发的纯有机荧光长余辉薄膜的制备方法制备得到的可见光激发的纯有机荧光长余辉薄膜在可见光识别防伪标签领域的应用。
[0019]基于上述技术方案可知，本专利技术的可见光激发的纯有机荧光长余辉薄膜的制备方法及其应用与现有技术相比至少具有以下有益效果的其中之一或其中一部分：
[0020](1)本专利技术通过将荧光染料分子分散到多羟基聚合物基质中的可见光激发的纯有机荧光长余辉薄膜材料的制备方法，得到简单环保的材料制备策略。所用基质材料仅要求为多羟基聚合物，选择较为广泛，如PVA、琼脂糖、淀粉、纤维素等均可作为主体基质材料实现荧光长余辉发射，价格便宜，产品易得。所用客体材料如吖啶黄Acf在纯化前后均可产生荧光长余辉发射，所需成本较低，原料获取方便。主客体材料均具有良好的水溶性，因此材料制备时所需溶剂仅为水，绿色环保无污染，且成本同样较低。主客体掺杂后所得的材料在停止白光激发后展现出明亮的绿色荧光长余辉发射，其余辉持续时间接近10s，且颜色可调，具有广泛的适用性。
[0021](2)本专利技术所制备的荧光长余辉薄膜材料对样品状态要求较少，使用简单的物理混合方法将客体分子与主体材料混合，使水挥发干后即得到相应的材料，无需进行单晶或共晶培养。同时，通过对基质进行调控或进一步掺入其它分子的方法，可以调控荧光余辉的颜色及持续时间，扩大材料的适用范围。
[0022](3)本专利技术制备的荧光长余辉薄膜材料在停止白光激发后即可展现出荧光长余辉发射。因此，基于材料的这一特点，可以将材料用于颜色可调的照明光源的开发，所得发光二极管(LED)在停止供电后仍展现出不同颜色的余辉发射，可用于节能光源及装饰光源等的使用中。
[0023](4)本专利技术制备的荧光长余辉薄膜材料仅需荧光染料分子以极低的浓度(0.5mg mL
‑1)与多羟基聚合物基质混合即可实现材料的开发。因此，将染料分子的水溶液涂抹或滴于不同基质的表面，如纸张、木材、棉花、棉绳、纤维素等，便可得到不同的可发射荧光长余辉的工业品，还可制备可见光识别的低成本防伪标签。例如，使用Acf的水溶液直接在纸盒上绘制相应的标签，所得图案在停止白光激发后展现出绿色荧光长余辉，实现了防伪应用。
[0024](5)本专利技术方法简单，易于制备，利用材料在可见光激发下优异的荧光长余辉发射可以制备照明光源、夜光产品、防伪标签等。
附图说明
[0025]图1示意性示出了根据本专利技术实施例的可见光激发的纯有机荧光长余辉薄膜的制备方法流程图；
[0026]图2(a)示出了根据本专利技术实施例4中Acf@PVA薄膜在室温和77K下的归一化的延迟发光光谱图；
[0027]图2(b)示出了根据本专利技术实施例4中Acf@PVA薄膜升温过程的余辉照片示意图以及延迟发光光谱图；
[0028]图3(a)示出了根据本专利技术实施例5中Acf@PVA、Acf@PVP和Acf@PAA薄膜在白光激发下的时间分辨延迟发光光谱图；
[0029]图3(b)示出了根据本专利技术实施例5中Acf@PVA、Acf@PVP和Acf@PAA薄膜在室温下和77K下的归一化的延迟发光光谱图及其S1和T1能级差异；
[0030]图4示出了根据本专利技术实施例5中Acf在不同多羟基聚合物基质中延迟荧光最大发射波长处的余辉动力学衰减曲线图；
[0031]图5(a)示出了根据本专利技术实施例6中Acf@PVA和1
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2@PVA薄膜的归一化的余辉激发光谱图；
[0032]图5(b)示出了根据本专利技术实施例6中Acf@agarose和1
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2@agarose薄膜的归一化的余辉激发光谱图；
[0033]图6示出了根据本专利技术实施例6中10
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1@agarose(a)、5
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1@agarose(b)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可见光激发的纯有机荧光长余辉薄膜的制备方法，包括：利用多羟基聚合物基质材料与溶剂，配置得到主体溶液；利用荧光染料分子与所述溶剂，配置得到客体溶液；利用所述主体溶液与所述客体溶液的混合溶液，配置得到目标溶液；将所述目标溶液滴加于玻璃片上，以使去除所述目标溶液中的所述溶剂，得到可见光激发的纯有机荧光长余辉薄膜；其中，所述多羟基聚合物基质材料与所述荧光染料分子间形成氢键相互作用。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述多羟基聚合物基质材料与所述荧光染料分子的质量分数之比为100：1。3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述荧光染料分子包括：吖啶黄、罗丹明B、吖啶橙、所述吖啶黄与所述罗丹明B的混合物。4.根据权利要求3所述的制备方法，其中，在所述吖啶黄与所述罗丹明B的混合物中，所述吖啶黄与所述罗丹明B...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振，王家强，张丽瑶，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：