【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及固态照明、薄膜及x射线探测，特别涉及两种基于1-(2-吡啶基)哌嗪配体的有机-无机杂化金属卤化物的制备方法以及其在光电领域中的应用。
技术介绍
1、低维有机-无机杂化金属卤化物是一种新型的光电材料，由于其结构多样、成分可调和发光可调等特点，在固态照明、非线性光学和闪烁等方面具有广泛的应用。尤其是卤化铅钙钛矿表现出了高效的发光和闪烁性质。
2、但是，铅的毒性阻碍了其进一步大规模应用。近年来，环境友好、无毒的锰基有机-无机杂化金属卤化物也表现出了极高的发光和闪烁性能，但锰基有机-无机杂化金属卤化物的稳定性并不是太好。而目前已经证明锌可以改善杂化金属卤化物的热稳定性和光致发光量子效率和辐射发光光产额。除此之外，有很多的研究还证明了具有低电负性和重原子效应的溴化物在闪烁方面比氯化物更有效。
3、如上所述，锌基有机-无机杂化卤化物具有高的稳定性，但单组份锌基有机-无机杂化卤化物的发光量子效率通常较低。因此我们可以掺杂具有高光学活性的离子。由于在有机-无机杂化金属卤化物中zn和mn一般容易形成四面体，且zn2+和mn2+的原子半径也极为接近，因此mn2+可以作为一个绝佳的掺杂剂为zn基有机-无机杂化金属卤化物提供更多的发光和闪烁性能。
技术实现思路
1、为了实现上述目的，本专利技术通过引入了有机阳离子1-(2-吡啶基)哌嗪作为有机物，制备具有稳定性强，光致发光强度高的有机-无机杂化金属卤化物发光材料，其激发波长范围为230-380nm，最佳激发为351nm
2、本专利技术的另一目的在于提供价格便宜，制备简单且能够探测x射线辐照的材料，以1-(2-吡啶基)哌嗪为配体的锰掺杂锌基有机-无机杂化金属卤化物发光材料的制备工艺简单，成本低，环境友好且易于大规模技术推广。
3、本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
4、一种有机-无机杂化金属卤化物发光材料，其特征在于所述的发光材料包含两种基于1-(2吡啶基)哌嗪配体的有机-无机杂化金属卤化物发光材料，其化学式为(c9h15n3)znbr4和(c9h15n3)znbr4:mn2+，其中：c9h15n32+为1-(2吡啶基)哌嗪阳离子。
5、进一步地，所述的两种发光材料均属于单斜晶系，空间群为p21/c，(c9h15n3)znbr4:mn2+晶体中mn与zn占据同一晶体位点。
6、进一步地，所述发光材料的激发波长覆盖230-380nm，最佳激发为351nm；发射波长范围为490-580nm，发射峰位于526nm附近，半峰宽为55nm。
7、进一步地，所述发光材料在x射线激发下表现出良好的闪烁性质，其最佳光产额是商用闪烁晶体bi4ge3o12的2-3倍。
8、进一步地，(c9h15n3)znbr4:mn2+对紫外光有高的光吸收率(85-90％)和外量子效率(40-50％)。
9、进一步地，(c9h15n3)znbr4:mn2+在400k下仍然保持室温发射强度的50％以上，(c9h15n3)znbr4的熔点在273℃左右。
10、如上所述的一种有机-无机杂化金属卤化物发光材料的制备方法，其特征在于所述发光材料可采用溶液结晶法制备，包括以下步骤：
11、1)称量物料：按照化学计量比依次称量所需原料c9h13n3、含锌化合物、或含锌化合物和含锰化合物，将原料加入反应容器中；
12、2)加入溶剂：向步骤(1)得到的装有原料的反应容器中加入hx酸；
13、3)加热搅拌：将步骤(2)得到的混合溶液进行加热并搅拌直至里面的混合物全部溶解；
14、4)冷却结晶：将步骤(3)得到的溶液放入烘箱初始温度为步骤(3)搅拌到全部溶解时的温度，设定烘箱程序进行缓慢降温，降温1天从而得到(c9h15n3)znbr4或(c9h15n3)znbr4:mn2+，进行过滤和干燥，得到所需材料。
15、进一步地，步骤(2)所述的hx酸为氢氯酸或氢溴酸。
16、进一步地，步骤(3)所述溶液搅拌加热溶解的温度为75～95℃。
17、进一步地，所述基于1-(2吡啶基)哌嗪配体的发光材料应用于固态照明、x射线探测及显示等领域。
18、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点和有益效果：
19、1)有优异抗热猝灭性能和高的光致发光量子效率；
20、2)光吸收率和光致发光外量子效率很高；
21、3)可以进行x射线探测；
22、4)物理、化学性能稳定；
23、5)本专利技术的制备方法简单，易于大规模推广。该发光材料可用于制造发光器件，以及应用于照明，x射线探测、显示等领域。
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1.一种有机-无机杂化金属卤化物发光材料，其特征在于所述的发光材料包含两种基于1-(2吡啶基)哌嗪配体的有机-无机杂化金属卤化物发光材料，其化学式为(C9H15N3)ZnBr4和(C9H15N3)ZnBr4:Mn2+，其中：C9H15N32+为1-(2吡啶基)哌嗪阳离子。
2.如权利要求1所述的有机-无机杂化金属卤化物发光材料，其特征在于所述的两种发光材料均属于单斜晶系，空间群为P21/c，(C9H15N3)ZnBr4：Mn2+晶体中Mn2+与Zn2+占据同一晶体位点。
3.如权利要求1所述的一种有机-无机杂化金属卤化物发光材料，其特征在于所述发光材料的激发波长覆盖230-380nm；发射波长范围为490-580nm，发射峰位于526nm，半峰宽为55nm。
4.如权利要求1所述的一种有机-无机杂化金属卤化物发光材料，其特征在于所述发光材料在X射线激发下表现出良好的闪烁性质，最佳光产额是商用闪烁晶体Bi4Ge3O12的2-3倍。
5.如权利要求1所述的一种有机-无机杂化金属卤化物发光材料，其特征在于(C9H15N3)ZnBr4:Mn
6.如权利要求1所述的一种有机-无机杂化金属卤化物发光材料，其特征在于(C9H15N3)ZnBr4:Mn2+在400K下仍然保持室温发射强度的50％以上，(C9H15N3)ZnBr4的熔点为273℃。
7.如权利要求1-6中任意一项所述的一种有机-无机杂化金属卤化物发光材料的制备方法，其特征在于所述发光材料采用溶液结晶法制备，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的有机-无机杂化金属卤化物发光材料的制备方法，其特征在于步骤(2)所述的HX酸为氢氯酸或氢溴酸。
9.根据权利要求7所述的有机-无机杂化金属卤化物发光材料的制备方法，其特征在于步骤(3)所述溶液搅拌加热溶解的温度为75～95℃。
10.根据权利要求1所述的一种有机-无机杂化金属卤化物发光材料，其特征在于所述基于1-(2-吡啶基)哌嗪配体的有机-无机杂化金属卤化物发光材料应用于固态照明、X射线探测及显示领域。
...【技术特征摘要】
1.一种有机-无机杂化金属卤化物发光材料，其特征在于所述的发光材料包含两种基于1-(2吡啶基)哌嗪配体的有机-无机杂化金属卤化物发光材料，其化学式为(c9h15n3)znbr4和(c9h15n3)znbr4:mn2+，其中：c9h15n32+为1-(2吡啶基)哌嗪阳离子。
2.如权利要求1所述的有机-无机杂化金属卤化物发光材料，其特征在于所述的两种发光材料均属于单斜晶系，空间群为p21/c，(c9h15n3)znbr4：mn2+晶体中mn2+与zn2+占据同一晶体位点。
3.如权利要求1所述的一种有机-无机杂化金属卤化物发光材料，其特征在于所述发光材料的激发波长覆盖230-380nm；发射波长范围为490-580nm，发射峰位于526nm，半峰宽为55nm。
4.如权利要求1所述的一种有机-无机杂化金属卤化物发光材料，其特征在于所述发光材料在x射线激发下表现出良好的闪烁性质，最佳光产额是商用闪烁晶体bi4ge3o12的2-3倍。
5.如权利要求1所述的一种有机-无机杂化金属卤化物发光材料...
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