【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种具有高相变温度及光致发光特性的有机-无机杂化分子基材料及其制备方法和应用，属于柔性材料和发光二极管等领域。
技术介绍
1、近年来，有机-无机杂化材料因其在传感器、磁性、非线性光学、介电材料、压电和铁电等方面的潜在应用而引起了化学家的关注。ch3nh3pbi3完美地展示了杂化材料优异的光学、电学和光电性能。此外，有机-无机杂化材料比传统无机化合物和有机盐类更环保，无需高温煅烧即可合成有机-无机杂化材料，减少有毒有害物质的排放，与传统的无机化合物和有机盐相比，有机-无机杂化材料具有更优越的环境相容性。
2、在之前的研究中，人们合成并报道了许多具有相变、介电和铁电特性的零维或一维有机-无机杂化材料，如[fetq]2mnbr4具有83.65％的高荧光量子产率，并表现出高效的x射线闪烁性能，包括x射线剂量率为0.3～414.2μgyairs-1，高光产率为34438光子/mev，低检测限为258ngyairs-1。近年来，具有优良物理化学性质的有机-无机杂化材料的合成和报道非常丰富，包括零维到三维，但是仍然存在致相变温度较低的劣势，并且性能比较单一，关于二维有机-无机杂化稀土双金属杂化化合物的报道较少。
3、稀土元素的加入，可以使复合材料的材料孔隙率降低、致密度提高。阻碍其他离子迁移，降低晶界迁移速率，抑制晶粒生长，有利于致密结构的形成。使复合材料的强度得到提高，从而达到改善力学性能的目的。此外，稀土元素的加入，具有较高的高温抗弯强度和较好的抗氧化性能，提高了材料的高温断裂韧性，并且提高了材料的热
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术的第一目的是提供一种有机-无机杂化分子基材料，该有机-无机杂化分子基材料具有高相变温度及光致发光特性，本专利技术的第二目的是提供一种该有机-无机杂化分子基材料的制备方法，本专利技术的第三目的是提供该有机-无机杂化分子基材料在制备柔性薄膜、抗氧化材料、高温抗弯强度材料、传感器、荧光显示器件或发光二极管中的应用。
2、技术方案：本专利技术所述一种具有高相变温度及荧光性质的有机-无机杂化分子基材料，所述有机-无机杂化分子基材料的结构通式为[c6h14n2]eu2x2n4(no3)4o2，其中，x为碱金属元素。
3、其中，所述x为na、k或rb。
4、其中，所述[c6h14n2]eu2x2n4(no3)4o2属于单斜晶系，其中，[c6h14n2]eu2na2n4(no3)4o2为中心对称空间群p21/m，[c6h14n2]eu2k2n4(no3)4o2为中心对称空间群c2/c，[c6h14n2]eu2rb2n4(no3)4o2为中心对称空间群p21/n。
5、其中，所述[c6h14n2]eu2x2n4(no3)4o2的晶胞参数如下：
6、
7、本专利技术所述的具有高相变温度及荧光性质的有机-无机杂化分子基材料的制备方法，包括以下步骤：
8、将eu3+可溶性盐、x+可溶性盐分别溶于水得到eu3+可溶性盐水溶液和x+可溶性盐水溶液，将得到的eu3+可溶性盐水溶液和x+可溶性盐水溶液混合再与有机配体水溶液混合均匀，加入适量的强酸溶液搅拌至溶液澄清，静置蒸发，得到[c6h14n2]eu2x2n4(no3)4o2。
9、其中，所述eu3+可溶性盐为eu(no3)3、eu2(so4)3或eucl3。
10、其中，所述x+可溶性盐为x的硝酸盐、x的硫酸盐或x的盐酸盐。
11、其中，所述有机配体为三乙烯二胺、1-氮杂二环[2.2.2]辛烷或1,4-氧氮杂环己烷。
12、其中，所述强酸溶液为hno3溶液、h2so4溶液或hcl溶液。
13、其中，所述eu3+可溶性盐、x+可溶性盐与有机配体的摩尔比为(1～1.5)：(1～2)：(2～4.5)。
14、其中，所述搅拌至溶液澄清的时间约为5～30min，所述静置蒸发为室温下蒸发10～20天。
15、其中，优选的，所述的eu3+可溶性盐摩尔量为10～100mmol，x+可溶性盐摩尔量为10～100mmol，所述eu3+可溶性盐和x+可溶性盐摩尔量为10～100mmol为基准，所述水的用量为10～100ml，酸溶液的摩尔量为5～50mmol，有机配体的摩尔量为20～200mmol。
16、本专利技术还包括所述的具有高相变温度及荧光性质的有机-无机杂化分子基材料在柔性薄膜、抗氧化材料或高温抗弯强度材料中的应用。
17、本专利技术还包括所述的具有高相变温度及荧光性质的有机-无机杂化分子基材料在传感器、荧光显示器件或发光二极管中的应用。
18、本专利技术提供的结构通式为[c6h14n2]eu2x2n4(no3)4o2的有机-无机杂化分子基材料都具有较高的相变温度。其中，由于二维结构中碱金属元素变化引起的约束效应，相变温度成功提高了76k。此外，这三种化合物不仅具有高温相变和介电性能，而且由于稀土元素和半导体性能的加入而具有更好的荧光性能。其优良的、综合性的性能为其作为多功能材料应用于柔性薄膜、荧光显示屏、发光二极管等领域提供了巨大的潜力。
19、本专利技术提供了具有高相变温度及光致发光特性的有机-无机杂化分子基材料的制备方法，这项工作不同于通过h/f取代来调节化合物性质的常用方法。通过改变二维结构中碱金属元素引起的约束效应，成功地提高了转化温度。该方法可以制备具有相变、光致发光和半导体性能的二维有机-无机杂化化合物。可以促进多功能有机-无机杂化化合物材料的分子设计。
20、本专利技术提供了具有高相变温度及光致发光特性的有机-无机杂化分子基材料的制备方法，该方法是在室温条件下通过溶液自然挥发溶剂自组装合成，材料结构稳定性较高，不需要额外反应条件，且本化合物的结构可控性较强、产率高以及重复性好，制备方法简单，易操作，原料来源充足、生产成本低。
21、有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
22、(1)本专利技术通过调控有机阳离子提供了一种具有高相变温度及荧光性质的有机-无机杂化分子基材料。通过碱金属元素的等效取代，使其相变温度由364k变化到440k。对复合材料的调控使其能满足特殊条件下的需求。
23、(2)本专利技术制备的有机-无机杂化分子基材料由于稀土元素的掺杂，使得本身具有良好的荧光性能，这极大拓宽了有机—无机杂化材料的应用领域。
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1.一种有机-无机杂化分子基材料，其特征在于，所述有机-无机杂化分子基材料的结构通式为[C6H14N2]Eu2X2N4(NO3)4O2，其中，X为碱金属元素。
2.根据权利要求1所述的有机-无机杂化分子基材料，其特征在于，所述X为Na、K或Rb。
3.根据权利要求2所述的有机-无机杂化分子基材料，其特征在于，所述[C6H14N2]Eu2X2N4(NO3)4O2属于单斜晶系，其中，[C6H14N2]Eu2Na2N4(NO3)4O2为中心对称空间群P21/m，[C6H14N2]Eu2K2N4(NO3)4O2为中心对称空间群C2/c，[C6H14N2]Eu2Rb2N4(NO3)4O2为中心对称空间群P21/n。
4.根据权利要求2所述的有机-无机杂化分子基材料，其特征在于，所述[C6H14N2]Eu2X2N4(NO3)4O2的晶胞参数如下：
5.权利要求1～4任一项所述的有机-无机杂化分子基材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要5所述的制备方法，其特征在于，所述Eu3+可溶性盐为Eu(NO3)3、Eu2(S
7.根据权利要5所述的制备方法，其特征在于，所述Eu3+可溶性盐、X+可溶性盐与有机配体的摩尔比为(1～1.5)：(1～2)：(2～4.5)。
8.根据权利要5所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌至溶液澄清的时间约为5～30min，所述静置蒸发为室温下蒸发10～20天。
9.权利要求1～4任一项所述的具有有机-无机杂化分子基材料在制备柔性薄膜、抗氧化材料或高温抗弯强度材料中的应用。
10.权利要求1～4任一项所述的有机-无机杂化分子基材料在制备传感器、荧光显示器件或发光二极管中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种有机-无机杂化分子基材料，其特征在于，所述有机-无机杂化分子基材料的结构通式为[c6h14n2]eu2x2n4(no3)4o2，其中，x为碱金属元素。
2.根据权利要求1所述的有机-无机杂化分子基材料，其特征在于，所述x为na、k或rb。
3.根据权利要求2所述的有机-无机杂化分子基材料，其特征在于，所述[c6h14n2]eu2x2n4(no3)4o2属于单斜晶系，其中，[c6h14n2]eu2na2n4(no3)4o2为中心对称空间群p21/m，[c6h14n2]eu2k2n4(no3)4o2为中心对称空间群c2/c，[c6h14n2]eu2rb2n4(no3)4o2为中心对称空间群p21/n。
4.根据权利要求2所述的有机-无机杂化分子基材料，其特征在于，所述[c6h14n2]eu2x2n4(no3)4o2的晶胞参数如下：
5.权利要求1～4任一项所述的有机-无机杂化分子基材料的制备方法，其特征在于，包...
【专利技术属性】
技术研发人员：李子木，佟亮，陈昊冉，曹庆玲，施彩虹，钟文贺，朱婕妤，陈立庄，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：
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