【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及稀土金属聚合物材料，尤其涉及一种单稀土离子eu3+金属聚合物高分子材料的制备方法及应用。
技术介绍
1、含稀土金属eu3+的光学材料由于其优异的发光特性，以及简单的加工方法，引起人们的广泛关注。稀土化合物独特的结构与性能，推动了其在日常生活中应用。但是由于电子轨道屏蔽作用的影响，使得f-f的跃迁受到限制。考虑到有机配体和金属之间能量的传递，选择具有较高摩尔吸光系数、合适的三重态能级的有机配体，敏化稀土配合物高强度、高量子效率的特征发光。以双二酮类配体作为“天线”基团，以中性配体联吡啶类作为辅助配体来高效敏化稀土离子发光，可增强配合物的设计性和提高材料的其可利用性。
2、同时，由于有机类菲醌分子作为一种天然的有机染料，具有优异的发光特性，如：高发光强度、高量子效率等。它可以很好的将分子之间、分子之内作用的关系转化为一种荧光信号传递，而且在这一个过程中，很好的避免了分子结构的破坏，保留材料的完整性，并且能够实现最大化荧光调制。在不同条件的刺激下，捕获其分子结构变化引起的荧光变化，实现有机菲醌小分子荧光传感器的设计。但是，其目前主要的研究局限于小分子材料、溶液状态下，限制了其工业化的推广使用。
3、目前，关于含稀土离子发光材料，主要有稀土小分子配合物，配位聚合物和有机-无机掺杂类杂化材料。这几类材料自身的稳定性差，成膜性差限制其工业化的推广发展。该类金属聚合物发光材料在器件方面受限于工艺复杂性和耗材成本等，无法大面积的推广制备。稀土发光材料的应用领域报道主要有：显示，生物成像，通讯等方面。稀土高分
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术公开了一种单稀土离子eu3+金属聚合物高分子材料的制备方法，本专利技术合成了烯烃化的三苯胺菲醌小分子，利用色补偿原理，以自由基聚合的方式构筑高分子聚合物白光材料，首次研究了材料在固态条件下的光物理性能，还研究了含单稀土离子eu3+金属聚合物高分子材料在nuv-wled器件领域中的应用。
2、为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案：
3、一种单稀土离子eu3+金属聚合物高分子材料的制备方法，具体步骤：
4、步骤一，合成烯烃化的三苯胺菲醌(n-vb-pi)单体；
5、步骤二，合成烯烃化的稀土镧和铕配合物[ln(bfta)3(4-vp-2,2'-bpy)](ln＝la，1；ln＝eu，2)单体；
6、步骤三，在无水无氧条件下，取一定量的烯烃化的三苯胺菲醌(n-vb-pi)，稀土镧和铕配合物[ln(bfta)3(4-vp-2,2'-bpy)](ln＝la，1；ln＝eu，2)，n-乙烯基咔唑(nvk)和偶氮二异丁腈(aibn)，分别加入到fisher-porter聚合管中，抽真空充氮气3-5次，使用注射器注入无水甲苯后，再密封fisher-porter聚合管，转移至80℃的油浴恒温控温锅中，磁力搅拌作用下反应48h，反应结束溶液呈无色透明液体，待冷却至室温，用无水正己烷沉降产物，析出大量白色固体物质，反复洗涤三次以上，过滤真空干燥，即得单稀土离子eu3+金属聚合物高分子材料。
7、上述单稀土离子eu3+金属聚合物高分子材料[poly(nvk-co-[(n-vb-pi)]-co-eu)]的合成路线为：
8、
9、进一步地，步骤三中，n-乙烯基咔唑、烯烃化的三苯胺菲醌、稀土镧和铕配合物单体的投料比为100:1:2，100:2:1，200:1:1，200:1:2，200:1:3，200:1:4，200:4:1，偶氮二异丁腈占n-乙烯基咔唑的摩尔数为1.5％。
10、进一步地，步骤一，烯烃化的三苯胺菲醌单体(n-vb-pi)的合成过程为：
11、在氮气保护的环境下，称取4-(1h-菲并[9,10-d]咪唑-2-基)-n,n-二苯胺(hpi)溶解于无水二甲基亚砜，待溶液中反应物完全溶解，加入四乙基溴化铵，常温下搅拌，将氢氧化钾水溶液逐滴加入，持续搅拌反应待溶液由淡黄色变为橘黄色，最后将氯甲基苯乙烯溶液缓慢滴加，在氮气保护下反应，溶液最终呈橘黄色；待反应结束以后，将反应完全的溶液倒入蒸馏水中得到白色粗产物，乙醚扩散析出的白色片状晶体即为烯烃化的三苯胺菲醌，过滤真空干燥得产物烯烃化的三苯胺菲醌。
12、上述烯烃化的三苯胺菲醌(n-vb-pi)的合成路线如下：
13、
14、进一步地，制得的烯烃化的三苯胺菲醌，根据分子式c42h31n3，其理论计算值：c，87.32；h，5.41；n，7.27％，实际测量值：c，87.34；h，5.37；n，7.28％。
15、进一步地，步骤二，稀土镧和铕配合物[ln(bfta)3(4-vp-2，2'-bpy)](ln＝la，1；ln＝eu，2)单体的合成过程为：
16、在氮气保护的环境下，称取前驱体镧(苯甲酰三氟丙酮)3(水)2ln(btfa)3(h2o)2(ln＝la，1；ln＝eu，2；)加入到充满氮气的双口烧瓶，无水甲醇溶解至澄清透明以后，加入5-(4-vinylphenyl)-2,2'-bipyridine(4-vp-2,2'-bpy)，微热回流反应12h，反应结束，冷却至常温，冰水淬灭反应，过滤收集白色固体粉末，即为烯烃化的稀土镧和铕配合物，溶解在二氯甲烷和甲醇溶剂中，挥发得针状晶体。
17、上述稀土镧和铕配合物的合成路线为：
18、
19、进一步地，制得的烯烃化的稀土镧和铕配合物，根据分子式c48h32f9n2o6la，其理论值：c，53.43；h，2.96；n，2.60％，实测值：c，54.38；h，3.05；n，2.62％。
20、本专利技术还公开了采用上述制备方法所制得的单稀土离子eu3+金属聚合物高分子材料在nuv-wled器件上的应用。
21、本专利技术的有益效果是，与现有技术相比：
22、(1)通过自由聚合的方式，以pvk作为有机高分子骨架材料，制备了化学键键合的稀土离子金属聚合物高分子材料poly(nvk-co-[(n-vb-pi)]-co-[ln(bfta)3(4-vp-2，2'-bpy)])(ln＝la，1；ln＝eu，2)，提高了材料的热力学稳定性与物理成膜性能，形成高分子聚合物以后，功能性有菲醌小分子(n-vb-pi)和烯烃化的稀土铕配合物的分解温度有原来的278℃，290℃提高到了420℃，聚合物主要以无定形态存在，成膜性良好。
23、(2)本专利技术首次实现了自由基聚合金属聚合物高分子材料poly(nvk-co-[(n-vb-pi)]本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种单稀土离子Eu3+金属聚合物高分子材料的制备方法，其特征在于，具体步骤：
2.如权利要求1所述的一种单稀土离子Eu3+金属聚合物高分子材料的制备方法，其特征在于，步骤三中，N-乙烯基咔唑、烯烃化的三苯胺菲醌、稀土镧和铕配合物的投料比为100:1:2，100:2:1，200:1:1，200:1:2，200:1:3，200:1:4，200:4:1，偶氮二异丁腈占N-乙烯基咔唑的摩尔数为1.5％。
3.如权利要求2所述的一种单稀土离子Eu3+金属聚合物高分子材料的制备方法，其特征在于，步骤一，烯烃化的三苯胺菲醌单体的合成过程为：
4.如权利要求3所述的一种单稀土离子Eu3+金属聚合物高分子材料的制备方法，其特征在于，制得的烯烃化的三苯胺菲醌，根据分子式C42H31N3，其理论计算值：C，87.32；H，5.41；N，7.27％，实际测量值：C，87.34；H，5.37；N，7.28％。
5.如权利要求4所述的一种单稀土离子Eu3+金属聚合物高分子材料的制备方法，其特征在于，步骤二，烯烃化的稀土镧和铕配合物单体的合成过程为：
...【技术特征摘要】
1.一种单稀土离子eu3+金属聚合物高分子材料的制备方法，其特征在于，具体步骤：
2.如权利要求1所述的一种单稀土离子eu3+金属聚合物高分子材料的制备方法，其特征在于，步骤三中，n-乙烯基咔唑、烯烃化的三苯胺菲醌、稀土镧和铕配合物的投料比为100:1:2，100:2:1，200:1:1，200:1:2，200:1:3，200:1:4，200:4:1，偶氮二异丁腈占n-乙烯基咔唑的摩尔数为1.5％。
3.如权利要求2所述的一种单稀土离子eu3+金属聚合物高分子材料的制备方法，其特征在于，步骤一，烯烃化的三苯胺菲醌单体的合成过程为：
4.如权利要求3所述的一种单稀土离子...
【专利技术属性】
技术研发人员：李保宁，张兴隆，赵乐乐，白小慧，慕苗，马亚军，
申请(专利权)人：榆林学院，
类型：发明
国别省市：
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