[发明专利]一种具有绿色发光性能的荧光材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种荧光材料，具体涉及一种具有绿色荧光性能的荧光材料及其制备方法。

背景技术

荧光是物质从激发态失活到多重性相同的低能状态时所释放的辐射。化合物能够产生荧光的最基本的条件是它发生多重性不变的跃迁时所吸收的能量小于断裂最弱的化学键所需要的能量。在化合物的结构中必须有荧光基团如＝C＝O、-N＝O、-N＝N、＝C＝N-、＝C＝S等。当这些基团是分子的共轭体系的一部分时，则该化合物可能产生荧光。

按材料结构可大致划分为以下三类：(a)具有刚性结构的芳香稠环化合物；(b)具有共轭结构的分子内电荷转移化合物；(c)某些金属有机配合物。许多配体分子在自由状态下不发光或发光很弱，形成配合物后转变成强发光物质。如8-羟基喹啉是一个在分析中常用的配位试剂，Φ_f值极低，几乎可以认为不发荧光。在其与Al³⁺配位之后形成的8-羟基喹啉铝(Alq)就具有很好的荧光性能，目前已经成为电致发光中的明星分子。此外，8-羟基喹啉还能与Be、Ga、In、Sc、Th、Zn、Zr等金属离子形成发光配合物。这是因为形成配合物后，配体的结构变得更为刚性，从而大大减少了无辐射跃迁几率而使得辐射跃迁几率得以显著提高。某些Schiff碱类配体及杂环衍生物分子所形成的配合物也可以形成很好的发光配合物。

荧光粉材料最早问世于1938年。早期Stokes等人合成了钨酸钙等荧光粉并用于荧光灯中。1948年开发出了磷酸盐荧光粉，此荧光粉发光性能比早期荧光粉有了显著改善。在20世纪60～70年代荧光粉得到了泛应用。随着对荧光粉研究的不断深入，人们开发出了三基色荧光粉。把稀土元素作为激活剂引进荧光粉中，使荧光粉的发光性能得到明显的改善。据统计1997年欧洲的稀土三基色荧光灯约占照明灯总量的一半。20世纪80年代，超细粉末逐渐发展起来，日趋成为各国研究的重点。所谓超细粉末是指尺度介于分子、原子与块状材料之间，包括金属、非金属、有机、无机和生物等多种颗粒材料，也称纳米颗粒材料。目前市场上荧光粉主要有硫化物系荧光粉，铝酸盐荧光粉，磷酸盐系荧光粉，稀土荧光粉等。从发光波段来说主要有近紫外激发的红色、绿色和蓝色荧光粉。

总的来说，近紫外发光的三基色荧光粉围绕着实现光致发光，在近几年取得了巨大的进步，研制了许多新型体系的荧光粉，改善了先前开发的荧光粉性能。尤其是开发与改善了近紫外荧光粉，使其性能更能实现在光发射器件上的应用。目前已涌现了许多新型体系，其中氮氧化物体系和钼(钨)酸盐体系等是很有发展前景的红粉。绿粉近些年也开发了一些新型的体系。但蓝粉的发光性能还有许多有待改进的工作要做，还需要开发更多的新型的体系，以便完善其性能。

近年来研究发现具有光学活性的金属离子与含有共轭基元的有机配体组装的金属有机小分子化合物显示出良好的发光性能。该类研究具有显著的创新性：有机成分和无机成分可以进行有目的的筛选与调控，通过筛选金属离子或共轭基元的大小，实现对发光波长的调控；另外，可以在分子水平上对材料的设计合成，有利于研究结构与性能的关系，探索材料的发光机理，从而为设计新型发光材料提供理论依据。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术，提供一种具有良好的绿色荧光性能的荧光材料及其制备方法。

本发明为解决上述技术问题而采取的技术方案为：一种具有绿色荧光性能的荧光材料，该荧光材料是一种镉乳清酸晶体，其分子式为C₇₀H₄₂Cd₃N₁₄O₂₁，晶系为三斜，空间群为P-1(No.2)，晶胞参数α＝64.025°，β＝85.352°，γ＝79.399°，镉离子为八面体配位模式，10个氮配位原子来自于1，10-邻菲罗啉，4个氮配位原子来自于乳清酸。

一种具有绿色荧光性能的荧光材料的制备方法，包括以下步骤：

1)按质量比17.2～51.6∶23.8～71.4∶19.8～39.6∶5.6～28向反应釜中加入乳清酸、氯化镉、1，10-邻菲罗啉和氢氧化钾，然后根据上述物质总质量按0.03～0.3mL/mg的比例加入水，搅拌使其混合均匀；

2)将反应釜密封放入烘箱中，100-200℃加热24-72h；然后自然冷却至室温，打开反应釜得无色块状透明晶体；