一种稀土配合物发光材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种新型稀土三元配合物，是一种性能良好的稀土发光材料，所述配合物分子式为Eu(BTA)3(PBO)[BTA为苯甲酰三氟丙酮，PBO为2-(2-苯并恶唑)吡啶]。此化合物由三价稀土离子Eu3+的硝酸盐与三倍当量的苯甲酰三氟丙酮和一倍当量的2-(2-苯并恶唑)吡啶配体经配位反应而制得。具体制备方法是将稀土硝酸盐、苯甲酰三氟丙酮、2-(2-苯并恶唑)吡啶按化学计量比1∶3∶1在乙腈溶剂中反应，滴加氢氧化钠溶液调节PH值，然后经旋转蒸发、洗涤、干燥工序获得产物。该稀土配合物的溶解性能好、发光效率高、热稳定性也好，可应用于光致发光或电致发光领域中的红光发光材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及稀土发光材料领域，特别是涉及稀土配合物发光材料领域。
技术介绍
我国的稀土矿藏资源很丰富，总储量占世界的40%以上，而且种类齐全，这为稀土化合物的应用提供了巨大的保障。稀土化合物应用很广，其在农业、工业、医药方面具有很重要的应用。因此积极开发高科技含量的稀土产品，将我国的稀土资源优势转化为科技竞争优势，对于促进我国的产业转型和升级，以及提升国际竞争力都具有重要意义。稀土离子由于其特殊的电子层结构，表现出很多独特的性质，因而在光、电、磁领域均得到广泛的应用。设计并合成具有强发光性能的稀土配合物一直是研究者们所追求的目标，由于稀土离子特有的4f电子受外层电子较大的屏蔽作用，使得稀土离子受配体场的影响很小，故而稀土离子一般都有很窄的特征荧光发射，且色纯度高。然而稀土离子的吸光系数很小，需要借助于配体的“天线效应”进行能量的传递，有效增强稀土离子的发光。通常使用的阴离子配体有羧酸类配体和二酮类配体，而作为第二辅助配体的中性配体通常为吡啶类或咪唑类配体。但是，稀土离子是高配位金属离子，最常见的配位数是8-10，因此往往会在有机配体之外附带有配位溶剂，比如水或乙醇等，而这些溶剂的存在会极大地影响配合物材料的发光性能。另外一方面，发光材料在实际使用时会对其热稳定性有特定的要求，比如应用于有机电致发光(OEL)时，就要求稀土发光材料能经受真空蒸镀的温度而不分解。目前，稀土配合物发光材料的发光效率及热稳定性能不够高，这仍然是制约其在有机电致发光等重要领域获得应用的关键问题。因此研发发光效率及热稳定性都好的稀土配合物发光材料，对于开发OEL等相关产业都具有重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有高发光性能和热稳定性好的稀土配合物发光材料及其制备方法。该稀土配合物发光材料是在溶液反应条件下，由配体苯甲酰三氟丙酮、2-(2-苯并恶唑)吡啶和稀土盐混合反应得到的，其合成方法简便易行、生产成本低。该配合物材料中由于配体的协同优化作用，使得配体与稀土离子之间的能量传递效率得到了提升，从而提高了材料的发光效率；而且稀土离子与稳定的芳香性配体的有机结合，也给该材料带来了热稳定性好的优点。因此，该稀土配合物发光材料可作为候选材料应用于光致发光或电致发光领域。本专利技术的技术方案之一，是提供一种稀土配合物发光材料，以硝酸铕和配体进行配位反应得到，其分子结构式为Eu (BTA) 3 (PBO)，式中的三价稀土离子Eu为中心离子，BTA为第一配体苯甲酰三氟丙酮，PBO为中性辅助配体2-(2-苯并恶唑)吡啶。所述稀土配合物的结构式为权利要求1.一种稀土配合物发光材料，其特征在于材料化合物的结构式Eu(BTA)3(PBO),式中的三价稀土离子Eu为中心离子，BTA为第一配体苯甲酰三氟丙酮，PBO为中性辅助配体2-(2-苯并恶唑)吡啶；其分子结构如式(I)2.根据权利要求I所述稀土配合物发光材料的制备方法，该方法包括以下步骤 (1)室温下将硝酸铕和苯甲酰三氟丙酮完全溶解于乙腈中，两者摩尔比为I: 3，充分搅拌混合，得无色澄清溶液A ； (2)室温下向A溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液，同时充分搅拌，最终使氢氧化钠和苯甲酰三氟丙酮的摩尔比为I : 1，得无色澄清溶液B ; (3)室温下将2-(2-苯并恶唑)吡啶完全溶解于乙腈中，其中2-(2-苯并恶唑)吡啶和稀土盐的摩尔比为I : I，充分搅拌溶解后，得浅色澄清溶液C ; (4)室温下将C溶液逐滴加到B溶液中，同时搅拌使之反应充分，得到含有产物的澄清溶液，然后将所得溶液在减压下旋转蒸发，得到白色固体，经水洗涤并干燥即得到稀土配合物发光材料产物。3.根据权利要求I所述稀土配合物发光材料的应用，其特征在于所述发光材料具有好的热稳定性，以610nm为最大发射峰发出强烈的红光，可作为红光光致发光材料，或用作多层电致发光器件中的发光层发光材料。全文摘要本专利技术涉及一种新型稀土三元配合物，是一种性能良好的稀土发光材料，所述配合物分子式为Eu(BTA)3(PBO)。此化合物由三价稀土离子Eu3+的硝酸盐与三倍当量的苯甲酰三氟丙酮和一倍当量的2-(2-苯并恶唑)吡啶配体经配位反应而制得。具体制备方法是将稀土硝酸盐、苯甲酰三氟丙酮、2-(2-苯并恶唑)吡啶按化学计量比1∶3∶1在乙腈溶剂中反应，滴加氢氧化钠溶液调节PH值，然后经旋转蒸发、洗涤、干燥工序获得产物。该稀土配合物的溶解性能好、发光效率高、热稳定性也好，可应用于光致发光或电致发光领域中的红光发光材料。文档编号C07F5/00GK102964367SQ201210528800公开日2013年3月13日 申请日期2012年12月7日 优先权日2012年12月7日专利技术者柴文祥, 张小丽, 夹国华, 郭驾宇, 史宏声, 秦来顺, 陈达, 范美强, 舒康颖 申请人:中国计量学院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稀土配合物发光材料，其特征在于：材料化合物的结构式Eu(BTA)3(PBO)，式中的三价稀土离子Eu为中心离子，BTA为第一配体苯甲酰三氟丙酮，PBO为中性辅助配体2？(2？苯并恶唑)吡啶；其分子结构如式(I)：室温下该化合物的单晶体属于三斜晶系，P？1(No.2)空间群，晶胞参数a＝11.6371(4)，b＝13.4158(4)，α＝88.378(3)，β＝78.950(3)，γ＝77.860(3)°，Z＝4，DC＝1.576g/cm3，单晶体为无色透明；该化合物是由一个Eu原子与来自三个苯甲酰三氟丙酮配体的六个氧原子及一个2？(2？苯并恶唑)吡啶配体的一个氮和一个氧原子形成八配位结构，Eu原子位于配位多面体中心，四周包围了配体上的刚性苯环及芳香杂环，增强了主体结构的刚性和稳定性，也有利于化合物通过“天线效应”实现高效率的发光。FSA00000820669000011.tif,FSA00000820669000012.tif,FSA00000820669000013.tif

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：柴文祥，张小丽，夹国华，郭驾宇，史宏声，秦来顺，陈达，范美强，舒康颖，
申请(专利权)人：中国计量学院，
类型：发明
国别省市：