一种镧系稀土硒钨氧酸盐化合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种镧系稀土硒钨氧酸盐化合物及其制备方法和应用，所述镧系稀土硒钨氧酸盐化合物的晶体结构分别为两例具有甘氨酸配体或苏氨酸配体的二聚Dawson型六核稀土取代硒钨氧酸盐，由四个缺位的Dawson型{Se2W

【技术实现步骤摘要】
一种镧系稀土硒钨氧酸盐化合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于晶体材料
，具体涉及一种镧系稀土硒钨氧酸盐化合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着信息技术的快速发展，信息泄露与假冒伪劣产品带来了巨大的经济损失与社会危害。因此，在过去的十多年中，人们致力于开发多种信息加密与防伪手段，例如水印、光防伪、条形码和二维码等。在这些加密技术中，光防伪由于其高隐蔽性、多色发光、便于设计与操作等优势，在经济、军事、日常生活等诸多领域得到了广泛的应用。但现如今，简单的单级光防伪材料已不再足以满足现代防伪和信息加密的要求。而对外界刺激进行智能响应已经成为增强光学防伪材料安全性的一种极具可行性的方法。智能刺激响应材料只会对特定的外部环境刺激(物理刺激如辐射、热、电、力等和化学刺激如pH值、离子、化学溶剂等)进行特异性响应并展现出一定的物理、化学性质的变化，从而进行信息的储存、处理以及加密和解密，是一类新型的防伪加密材料。
[0003]多金属氧酸盐(Polyoxometalates,POMs)简称多酸，通常是指由V、Nb、Ta、Mo和W等高价过渡金属的无机氧酸盐缩聚脱水形成多核金属氧簇结构，其结构类型丰富，尺寸以及电荷具有可调变性。由于多酸的价态多变，可在光照、辐射、电流等作用下形成杂多蓝，是一类具有独特的光致变色与电致变色性能的材料。而稀土镧系元素如铕(Eu)、铽(Tb)等具有独特的光学性能，如多重激发、大的斯托克斯位移、多色发光和优异的发光稳定性，是一类良好的光致发光中心。因此，含镧系元素的多金属氧酸盐结合了多酸的光致变色能力与镧系元素的特征光致发光能力，可对外部光刺激进行发光/变色响应，使其进一步应用于信息防伪加密领域成为可能。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术提供了一种镧系稀土硒钨氧酸盐化合物及其制备方法和应用，该镧系稀土硒钨氧酸盐化合物可通过合成时加入不同的有机配体与稀土元素展现出不同的光致发光与光致变色响应，制备过程简单，所得到的镧系稀土硒钨氧酸盐化合物展现出不同的光刺激响应发光/变色性能，是理想的光致发光/变色防伪加密材料，且具备良好的稳定性与循环性。
[0005]本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种镧系稀土硒钨氧酸盐化合物，其分子式为{[H2N(CH3)2]6H6[SeO4Ln6(Gly)2(H2O)8(Se2W
14
O
52
)2]}
·
18H2O或{K2Na2[H2N(CH3)2]2H6[SeO4Ln6(Thr)2(H2O)8(Se2W
14
O
52
)2]}
·
20H2O；所述镧系稀土硒钨氧酸盐化合物的阴离子的结构通式为[SeO4Ln6(L)2(H2O)8(Se2W
14
O
52
)2]10
‑
，其中，Gly为甘氨酸，Thr为苏氨酸配体，Ln为稀土Eu或Gd元素；所述镧系稀土硒钨氧酸盐化合物的晶体结构分别为两例具有甘氨酸配体或苏氨酸配体的二聚Dawson型六核稀土取代硒钨氧酸盐，由四个缺位的Dawson型{Se2W
14
O
52
}构筑块将平面型的六核稀
土氧簇{SeO4Ln6(H2O)8}夹在中间，形成夹心三明治结构，并将有机配体与稀土离子配位。
[0007]优选地，所述镧系稀土硒钨氧酸盐化合物为具有甘氨酸配体的化合物1时，其晶体结构属于单斜晶系，空间群为P21/c，晶胞参数为：/c，晶胞参数为：α＝γ＝90
°
，β＝105.535(2)
°
；所述镧系稀土硒钨氧酸盐化合物为具有苏氨酸配体的化合物2时，其晶体结构属于三斜晶系，空间群为晶胞参数为：晶胞参数为：α＝79.284(2)
°
，β＝81.033(2)
°
，γ＝72.686(2)
°
。
[0008]一种镧系稀土硒钨氧酸盐化合物的制备方法，具体包括以下步骤：
[0009]S1、依次称取二水合钨酸钠、二氧化硒、盐酸二甲胺、氯化钾、六水合稀土硝酸盐和甘氨酸或苏氨酸，转入25mL玻璃瓶内，并加入6mL去离子水在常温下搅拌30min，其中，添加的二水合钨酸钠、二氧化硒、盐酸二甲胺、氯化钾、六水合稀土硝酸盐和甘氨酸或苏氨酸的摩尔比为8:2.5:12.6:6.1:1:6；
[0010]S2、待其混合均匀后使用6M盐酸溶液调节反应体系pH至5.3
‑
5.5；
[0011]S3、将混合溶液置于烘箱进行水热反应，将水热反应产物离心、清洗，得到白色菱形块状晶体，即为镧系稀土硒钨氧酸盐化合物。
[0012]优选地，步骤S3中所述水热反应的反应温度为100℃，反应时间为4
‑
5天。
[0013]一种镧系稀土硒钨氧酸盐化合物的应用，所述镧系稀土硒钨氧酸盐化合物应用于发光或变色的信息防伪加密材料。
[0014]采用上述技术方案后，本专利技术与
技术介绍
相比，具有如下优点：本专利技术的镧系稀土硒钨氧酸盐化合物可通过合成时加入不同的有机配体与稀土元素展现出不同的光致发光与光致变色响应。本专利技术制备过程简单，所得到的镧系稀土硒钨氧酸盐化合物展现出不同的光刺激响应发光/变色性能，是理想的光致发光/变色防伪加密材料，且具备良好的稳定性与循环性。
附图说明
[0015]图1为实施例1的晶体照片；
[0016]图2为实施例1中化合物1的结构与氢键图；
[0017]图3为实施例1中化合物2的结构与氢键图；
[0018]图4为实施例1中化合物1和化合物2光照前后的PXRD图；
[0019]图5为实施例1中乙醇处理后化合物1和化合物2光照前后的PXRD图；
[0020]图6为实施例1中化合物1和化合物2的时间分辨固体紫外吸收光谱；
[0021]图7为实施例1中乙醇处理后的化合物1和化合物2的时间分辨固体紫外吸收光谱；
[0022]图8为实施例1中化合物1的时间分辨荧光发射光谱；
[0023]图9为实施例1中化合物2的时间分辨荧光发射光谱；
[0024]图10为实施例1中化合物1和化合物2的红外光谱；
[0025]图11为实施例1中化合物1和化合物2的循环性测试；
[0026]图12为实施例1中化合物1和化合物2的XPS分析；
[0027]图13为实施例1中乙醇处理后化合物1和化合物2的XPS分析；
[0028]图14为实施例1中化合物1和化合物2的光致发光机理；
[0029]图15为实施例1中化合物1和化合物2的光致变色机理；
[0030]图16为实施例1中信息防伪加密具体应用策略。
具体实施方式
[0031]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镧系稀土硒钨氧酸盐化合物，其特征在于：其分子式为{[H2N(CH3)2]6H6[SeO4Ln6(Gly)2(H2O)8(Se2W
14
O
52
)2]}
·
18H2O或{K2Na2[H2N(CH3)2]2H6[SeO4Ln6(Thr)2(H2O)8(Se2W
14
O
52
)2]}
·
20H2O；所述镧系稀土硒钨氧酸盐化合物的阴离子的结构通式为[SeO4Ln6(L)2(H2O)8(Se2W
14
O
52
)2]
10
‑
，其中，Gly为甘氨酸，Thr为苏氨酸配体，Ln为稀土Eu或Gd元素；所述镧系稀土硒钨氧酸盐化合物的晶体结构分别为两例具有甘氨酸配体或苏氨酸配体的二聚Dawson型六核稀土取代硒钨氧酸盐，由四个缺位的Dawson型{Se2W
14
O
52
}构筑块将平面型的六核稀土氧簇{SeO4Ln6(H2O)8}夹在中间，形成夹心三明治结构，并将有机配体与稀土离子配位。2.如权利要求1所述的镧系稀土硒钨氧酸盐化合物，其特征在于：所述镧系稀土硒钨氧酸盐化合物为具有甘氨酸配体的化合物1时，其晶体结构属于单斜晶系，空间群为P21/c，晶胞参数为：胞参数为：α＝γ＝90
°
...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙燕琼，冯汇林，于蓝，郑寿添，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：