[发明专利]一种磷光重金属铱配合物和一种具有可调磷光发射的多色纳米材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机纳米磷光材料领域，具体涉及一种磷光重金属铱配合物和一种具有可调磷光发射的多色纳米材料及其制备方法。 

背景技术

在过去的十年中，发光材料在各个领域的应用一直受到广泛重视，如荧光灯，发光二极管(LED)，显示和照明系统。然而这些领域要求材料结构设计简单化，成本低以及独特的性能优势。在材料化学领域很难找到一个具有单一发色团却能发射多种颜色的物质。为了获得颜色具有丰富多彩的发光材料，目前为止，最简便的方法是简单地混合几个具有不同的发光颜色化合物，但是这种方法的不足之处在于难以控制多色发光器件的长期色彩平衡。因此，设计一个简单器件实现其发射多色可调显尤为必要。 

通常来说，选用包含能量转移的掺杂体系是一个不错的选择。能量转移是基于供体和受体之间近距离的通过辐射作用，非辐射偶极-偶极作用，或电子交换作用，导致供体发射的减弱和受体发射的增加。因此，通过调整不同供体/受体的掺杂比例就可得到不同的发光颜色。在很多情况下，供体-受体分子之间的通过能量转移还能实现白光发射。然而，这种做法在实际应用中存在两个问题。第一是固态有机发射的量子效率问题。大多数有机发光材料在固体状态下表现出较强的非辐射衰减，这会导致其与在稀溶液中时相比发光量子效率成倍下降以及发射峰的宽化和红移。这种情况在很大程度上限制了有机固态材料在发光器件的实际应用。第二个问题是供体和受体之间的能量转移效率。 

因此，研究和发展具有很强的发光性能和主客体之间高效的能量转移的固体有机材料显着尤为的重要。 

发明内容

针对上述现有技术中提及的问题，本发明提出一种新的磷光重金属铱配合 物，还利用该金属铱配合物制备了一种具有可调磷光发射的多色纳米材料，拓展了重金属配合物在有机多色纳米材料方面的应用。 

本发明提出的磷光重金属铱配合物，具有以下结构式： 

上述磷光重金属铱配合物的制备方法包括以下步骤： 

(1)2，4-二氟苯基吡啶铱二氯桥配合物和4-吡啶甲酸按摩尔比1∶2～1∶20溶于二氯甲烷和甲醇混合溶剂，在氮气或惰性气体氛围，55～65℃下回流2～24h； 

(2)加入醋酸钠或碳酸钠的甲醇溶液调节pH至7～9，继续回流1～4h，冷却至室温； 

(3)加入饱和NH₄PF₆或KPF₆的甲醇溶液以交换氯离子，继续搅拌0.5～4h，旋干反应液； 

(4)加入盐酸溶液以调节pH至酸性，搅拌10～15分钟，过滤，得磷光重金属铱配合物粗产物。 

所得磷光重金属铱配合物粗产物还可以按以下步骤进一步提纯：将所得粗产物用水洗2～3遍，用甲醇溶解，加入饱和NH₄PF₆或KPF₆的甲醇溶液以进一步交换氯离子，搅拌0.5～4h，旋干反应液，再用二氯甲烷溶解，过滤，滤液旋干，得本发明磷光重金属铱配合物纯品。 

二氯甲烷和甲醇混合溶剂中二者体积比为2∶1～1∶1。 

所得磷光重金属铱配合物还可用柱层析分离提纯。 

现有技术(Luminescent Cyclometalated Rh^III，Ir^III，and(DIP)₂Ru^II Complexes with  Carboxylated Bipyridyl Ligands：Synthesis，X-ray Molecular Structure，and Photophysical Properties，Inorganic Chemistry，2008，47，3340-3348)提及一种用于制备多色发光材料的磷光重金属铱配合物，具有如下结构式： 

本发明还利用上述磷光重金属铱配合物(Ⅰ)与磷光重金属铱配合物(Ⅱ)制得一种具有可调磷光发射的多色纳米材料，具有纳米级球状的形貌，尺寸大小在50～300nm，结构式为： 

上述具有可调磷光发射的多色纳米材料的制备方法为： 

将本发明制备的磷光重金属铱配合物(Ⅰ)和现有的磷光重金属铱配合物(Ⅱ)和醋酸钇按x∶y∶z的摩尔比溶于甲醇或乙醇，其中，x＝0～3，y＝3-x，z＝2；搅拌0.5～50h，离心，所得固体分别用甲醇或乙醇和水清洗3～5次，得到本发明的具有可调磷光发射的多色纳米材料。优选的，x＝2.7～2.997。