[发明专利]三（8-羟基喹啉-5-磺酸根）合铝配阴离子插层水滑石复合发光材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于无机/有机复合发光材料技术领域，特别涉及一种三(8-羟基 喹啉-5-磺酸根)合铝配阴离子插层水滑石复合发光材料及其制备方法。

背景技术

三(8-羟基喹啉)合铝配合物，自从1987年美国柯达公司的C.W.Tang 首次发现以来，便作为一种性能优异的绿光电致发光材料，广泛应用在多色 及大屏幕显示和照明器件方面。特别是在有机发光二极管(OLED)器件研究方 面，由于其荧光量子效率高，电子传输速率大，玻璃化转变温度较高，易于 真空蒸镀成膜，已被用来制作高性能的绿色有机电致发光器件。三(8-羟基 喹啉)合铝及其衍生物分子具有大的刚性平面，共轭体系强的分子内的电子 转移，是一种金属微扰的配体发光材料，从发现到现在，一直倍受人们的关 注和研究。直至最近几年，人们发现它存在另外一种异构体，即面式(fac-) 三(8-羟基喹啉)合铝，能够发射蓝光，明显区别于被广泛认同的绿光发射经 式(mer-)异构体，而在有机电致发光材料中，红、绿、蓝三基色发光材料可 以按不同比例产生许多种颜色的光，相比红光，绿光发光材料，性能优良的 蓝光材料明显比较缺乏，因此引起了广泛的研究，致力于合成这种蓝光发射 的异构体。但合成这种蓝光发射的三(8-羟基喹啉)合铝异构体比较困难，据 目前报道，主要通过加热升温或8-羟基喹啉与勃姆石(AlOOH)反应，实现经 式到面式转变。该方法合成条件较苛刻，难以精确控制产物完全面式化，产 率低且不稳定，因此如何有效获得蓝光发射材料是目前迫切需要解决的问 题。

层状复合金属氢氧化物(Layered Double Hydroxides，简写为LDHs，又 称水滑石)是一类典型的阴离子型层状材料，是带正电的二维氢氧化物层板 与层间阴离子通过静电相互作用有序堆积形成三维晶体结构，二价和三价金 属离子的氢氧化物相互间高度分散并以离子键构成主体层板，层间阴离子有 序排布，以静电力平衡主体层板电荷，整体呈现电中性。LDHs主体层板内的 二价及三价金属离子的种类、比例和分布以及插层分子均可以人为调控，因 此可以设计合成多种功能性复合材料的制备。

因此，若将三(8-羟基喹啉-5-磺酸根)合铝配阴离子和表面活性剂-十二 烷基磺酸根阴离子作为客体引入层状材料水滑石的层间，形成无机/有机复 合物，可实现发光分子在分子尺度上定向排列和均匀分散；利用主体-客体、 客体-客体的相互作用，可以调控发光客体的发光性能；通过调控发光客体 与表面活性剂的比例，最大限度提高客体的发光效率；同时，还可提高客体 分子的物理和化学稳定性。目前，将三(8-羟基喹啉-5-磺酸钠)合铝和表面 活性剂分子引入层状材料水滑石层间的研究至今还未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种三(8-羟基喹啉-5-磺酸根)合铝配阴离子插层 水滑石复合发光材料及其制备方法。本发明不仅实现了发光客体的高效利 用，提高了发光客体的发光效率，降低了成本，而且实现了三(8-羟基喹啉 -5-磺酸根)合铝配阴离子发光的转变(由绿光变为蓝光)，同时增强了客体的 光热稳定性。本发明将水滑石作为一种新型的材料用于改变客体的发光特 性，起到调控发光客体发光性能的作用。

本发明提供的三(8-羟基喹啉-5-磺酸根)合铝配阴离子插层水滑石复合 发光材料的化学式为：[(M²⁺)_1-x(M³⁺)_x(OH)₂]_x+(A^-)_x·mH₂O，其中0.1≤x≤0.33， m＝3-6为层间结晶水分子数，M²⁺代表二价金属阳离子，M³⁺代表三价金属离子， A^-代表三(8-羟基喹啉-5-磺酸根)合铝配阴离子和十二烷基磺酸根阴离子，三 (8-羟基喹啉-5-磺酸根)合铝配阴离子与十二烷基磺酸根阴离子的摩尔比为 0.033∶1-16.667∶1；该复合发光材料的晶体结构为类水滑石材料的晶体结 构，金属阳离子和氢氧根离子以共价键构成八面体，通过共边形成片状结构， 三(8-羟基喹啉-5-磺酸根)合铝配阴离子插入水滑石层间构成均匀分散的三 (8-羟基喹啉-5-磺酸根)合铝配阴离子插层的超分子层状复合发光材料。