System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种杂化双金属卤化物发光材料及制备方法技术_技高网

一种杂化双金属卤化物发光材料及制备方法技术

技术编号:41144304 阅读:20 留言:0更新日期:2024-04-30 18:13
本发明专利技术提供一种杂化双金属卤化物发光材料及制备方法,属于发光材料领域。所述发光材料均为溶剂配位的A位金属杂化双金属卤化物,化学组成为A(L)n[BClm],其中A为稀土元素、碱土金属元素和过渡金属元素,L是有机溶剂配体,B为ns2主族金属。本发明专利技术所述发光材料,激发波长范围为250nm‑450nm,发射波长范围为380nm‑900nm。本发明专利技术的制备方法工艺简单,原料成本低、易于大规模技术推广,该材料具有高的热猝灭温度,发光效率较高。该发光材料可用于制造发光器件,以及应用于荧光粉、安全防伪等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发光材料的,具体涉及一种杂化双金属卤化物发光材料及制备方法


技术介绍

1、杂化金属卤化物由于其独特的理化性质已在太阳能电池、发光二极管、激光器和光电探测器等光电领域中展现出巨大潜力。在零维杂化金属卤化物中,激子被限制在孤立的无机单元中,因此,强的电子-声子耦合作用有利于形成自俘获激子。自俘获激子的辐射重组会产生宽带光致发光,通常具有较高的光致发光量子产率。

2、研究人员通常选择大的有机阳离子来进一步分隔金属卤化物中的阴离子单元,以获得更好的光致发光性能。ns2孤对电子(主要存在于sn2+、pb2+、sb3+、bi3+和te4+中)的立体活性效应使ns2基金属卤化物具有更优越的光致发光性能。尤其是零维的锑基卤化物,具有较高的发光效率和稳定性。然而,其发射特性相对单一,主要表现为锑的三重态发射。为了使光致发光性能更加丰富多样,将稀土金属和ns2主族金属的结合会获得更优异的发光特性。

3、具有丰富电子、光学、磁学和催化特性的稀土金属通常被用作掺杂剂,以增强和调控钙钛矿材料的发光特性。稀土金属中独特的4f电子结构带来多样的能级跃迁,其发光范围从紫外到近红外区域均有报道。然而,大多数含有稀土金属的无机钙钛矿材料的合成都需要使用固态或溶剂热反应,而且产物对环境空气中的水分很敏感。

4、利用溶剂配位策略是引入稀土金属的有效方法,其中a位金属与有机配体氧原子之间的强配位有助于将a位金属和b位阴离子基团结合在一起。这为设计由溶剂配位金属阳离子和无机多面体单元组成的双金属杂化卤化物提供了一个模板。然而,要扩大新型高性能双金属卤化物发光材料的种类,并通过对相应材料体系结构-性能的深入了解来提供新的设计策略,仍然具有挑战性。


技术实现思路

1、为了实现上述目的,本专利技术通过引入溶剂配位的a位金属阳离子作为有机物配体,制备具有稳定性强,发光强度高的有机-无机杂化双金属卤化物发光材料,所述材料的化学通式为a(l)n[bclm],其发射带覆盖380nm-900nm,发射峰位于385nm-660nm左右,激发波长范围为250nm-450nm。

2、本专利技术的另一目的在于提供上述以溶剂配位的a位金属阳离子为配体的杂化金属卤化物发光材料的制备方法,制备工艺简单,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-无机杂化双金属卤化物发光材料,所述的发光材料是基于溶剂配位的a位金属阳离子组成的杂化双金属卤化物发光材料,分子式为a(l)n[bclm],其中a选自稀土元素、碱土金属元素和过渡金属元素中的至少一种,进一步地,a是la,ce,sm,eu,tb,dy,mg,ca,sr和mn中的一种;l为有机溶剂配体,选自二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide:dmso)、四亚甲基亚砜(tetramethylene sulfoxide:tmso)中的一种;b为ns2主族金属,进一步地,b是sb,bi和te中的一种;n与m为正整数,分别表示l与cl的个数,n为6或8,m为5或6。

5、进一步地,所述a(l)n[bclm]不为eu(dmso)8[bicl6]、tb(dmso)8[bicl6]。

6、进一步地,所述发光材料可以分为3个体系。第一个体系为ln(dmso)8[bcl6],其中ln为稀土元素,选自la,ce,sm,eu,tb和dy中的一种;dmso为二甲基亚砜;b选自sb和bi中的一种。第二个体系为a(l)6[sbcl5],其中a为碱土金属和过渡金属,选自mg,ca和mn中的一种;l为有机溶剂配体,选自dmso和tmso中的一种。第三个体系为a(dmso)6[tecl6],其中a为碱土金属,选自mg,ca和sr中的一种。

7、如上所述的一种有机-无机杂化双金属卤化物发光材料的制备方法,包括以下步骤:

8、(1)根据化学组成式a(l)n[bclm]计算配比依次称取稀土金属、碱土金属或过渡金属的氯化盐,称取b的氯化物,所述b的氯化物选自三氯化锑、三氯化铋或四氯化碲,以及有机溶剂配体,随后混合加热搅拌;

9、(2)将步骤(1)搅拌至澄清透明后,程序降温,冷却结晶,过滤,干燥,得到a(l)n[bclm]的有机-无机杂化双金属卤化晶体。

10、进一步地,所述的一种有机-无机杂化双金属卤化物发光材料的制备方法,包括以下步骤:

11、(1)称量物料:按化学组成式a(l)n[bclm]进行配料,称量稀土金属、碱土金属或过渡金属的氯化盐,称取b的氯化物,如三氯化锑、三氯化铋或四氯化碲,以及量取有机溶剂配体;

12、(2)将上述稀土金属、碱土金属或过渡金属的氯化盐与b的氯化物混合于容器中;

13、(3)将量取的有机溶剂配体加入到由步骤(2)得到的混合物所在的容器中;

14、(4)将步骤(3)得到的混合溶液进行加热并持续搅拌直至里面的混合物全部溶解,得到澄清溶液;

15、(5)将步骤(4)所得到得溶液放入烘箱中,烘箱初始温度为步骤(4)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3天从而析出a(l)n[bclm]晶体,将得到的反应液和晶体依次进行过滤和干燥,得到一系列a(l)n[bclm]的有机-无机杂化双金属卤化晶体。

16、进一步地,步骤(1)所述的含的a的氯化盐与b的氯化盐的摩尔比为1:0.5至1:2。更进一步地,步骤(1)所述的含的a的氯化盐与b的氯化盐的摩尔比为1:1。

17、进一步地,步骤(3)所述的有机溶剂配体可以是dmso和tmso中的一种。

18、进一步地,步骤(4)所述溶液搅拌加热反应的温度为70℃-90℃。

19、本专利技术基于溶剂配位的a位金属杂化双金属卤化物晶体主要应用于发光材料领域,所述发光材料领域为固态照明、发光二极管、激光和荧光粉等领域。

20、本专利技术技术关键点在于:

21、本专利技术通过引入溶剂配位的a位金属阳离子作为有机物配体,制备具有稳定性强,发光强度高的有机-无机杂化双金属卤化物发光材料。

22、与现有技术相比,本专利技术具有以下优点和有益效果:

23、(1)成分中同时包含了两种金属,即a(l)n[bclm],其中a选自稀土元素、碱土金属元素和过渡金属元素中的至少一种,b为ns2主族金属;

24、(2)发射光谱覆盖范围宽,发射带覆盖380nm-900nm,发射峰位于385nm-660nm左右;

25、(3)具备高的发光效率和优良的热稳定性;

26、(4)物理、化学性能稳定;

27、(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,以及应用于光谱转换、示踪标记和防伪等领域。

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【技术保护点】

1.一种有机-无机杂化双金属卤化物发光材料,其特征在于,所述的发光材料是基于溶剂配位的A位金属阳离子组成的杂化双金属卤化物发光材料,分子式为A(L)n[BClm],其中A选自La,Ce,Sm,Eu,Tb,Dy,Mg,Ca,Sr和Mn中的一种;L选自二甲基亚砜(dimethylsulfoxide:DMSO)、四亚甲基亚砜(tetramethylene sulfoxide:TMSO)中的一种;B选自Sb,Bi和Te中的一种,n与m为正整数,分别表示L与Cl的个数,n为6或8,m为5或6;且A(L)n[BClm]不为Eu(DMSO)8[BiCl6]、Tb(DMSO)8[BiCl6]。

2.如权利要求1所述的发光材料,其特征在于,所述发光材料分子式为Ln(DMSO)8[BCl6],其中Ln选自La,Ce,Sm,Eu,Tb和Dy中的一种;DMSO为二甲基亚砜;B选自Sb和Bi中的一种。

3.如权利要求1所述的发光材料,其特征在于,所述发光材料分子式为A(L)6[SbCl5],其中A选自Mg,Ca和Mn中的一种;L选自DMSO和TMSO中的至少一种。

4.如权利要求1所述的发光材料,其特征在于,所述发光材料分子式为A(DMSO)6[TeCl6],其中A选自Mg,Ca和Sr中的一种。

5.如权利要求1所述的发光材料,其特征在于,所述发光材料发射带覆盖380nm-900nm,发射峰位于385nm-660nm,激发波长范围为250nm-450nm。

6.权利要求1所述的发光材料在固态照明、发光二极管、激光和荧光粉领域中的应用。

7.权利要求1所述的发光材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

8.根据权利要求7所述的发光材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述的含的A的氯化盐与B的氯化盐的摩尔比为1:0.5至1:2。

9.根据权利要求7所述的发光材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述的有机溶剂配体选自DMSO和TMSO中的一种。

10.根据权利要求7所述的发光材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述溶液搅拌加热反应的温度为70℃-90℃。

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【技术特征摘要】

1.一种有机-无机杂化双金属卤化物发光材料,其特征在于,所述的发光材料是基于溶剂配位的a位金属阳离子组成的杂化双金属卤化物发光材料,分子式为a(l)n[bclm],其中a选自la,ce,sm,eu,tb,dy,mg,ca,sr和mn中的一种;l选自二甲基亚砜(dimethylsulfoxide:dmso)、四亚甲基亚砜(tetramethylene sulfoxide:tmso)中的一种;b选自sb,bi和te中的一种,n与m为正整数,分别表示l与cl的个数,n为6或8,m为5或6;且a(l)n[bclm]不为eu(dmso)8[bicl6]、tb(dmso)8[bicl6]。

2.如权利要求1所述的发光材料,其特征在于,所述发光材料分子式为ln(dmso)8[bcl6],其中ln选自la,ce,sm,eu,tb和dy中的一种;dmso为二甲基亚砜;b选自sb和bi中的一种。

3.如权利要求1所述的发光材料,其特征在于,所述发光材料分子式为a(l)6[sbcl5],其中a选自mg,ca和mn中的一...

【专利技术属性】
技术研发人员:毛陵玲蔺佳伟
申请(专利权)人:南方科技大学
类型:发明
国别省市:

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