[发明专利]一种新型荧光晶体材料磺基水杨酸铵及其制备与用途

说明书

本发明提供了一种新型荧光晶体材料磺基水杨酸铵，属于光学与人工晶体材料领域，该晶体分子式为C₇H₁₁NO₇S,分子量为253.23，属单斜晶系，空间群为P2(1)/c，晶胞参数为：a=11.884(9),b=7.306(5),β=104.851(13)°,晶体无色透明，易溶于水。本发明以分析纯的C₇H₆O₆S·2H₂O和NH₄HCO₃为原料，摩尔比1:1，采用温和稳定的水溶液降温法在40～50℃区间得到光学质量优良的大单晶，尺寸达到45×20×18mm³。该晶体含一个结晶水，脱水温度为106℃，其在紫外区存在强烈的基本吸收，吸收边缘位于340nm，荧光发射峰位于442nm，且其发光强度大、效率高，是一种新型蓝光荧光晶体，可用作发光材料和光转换材料。

技术领域

本发明涉及光学与人工晶体材料领域，具体涉及一种新型荧光晶体材料磺基水杨酸铵。

背景技术

荧光晶体材料是一类重要的光功能材料，分为量子点荧光材料、有机分子荧光材料和稀土荧光材料三类，主要应用于信息、显示、照明光源、医疗健康、分子探测、纳米科学、农业和军事等各个领域，一直以来都受到研究工作者的广泛关注。5-磺基水杨酸(5-Sulfosalicylic acid，SSA)是水杨酸(Salicylic acid，SA)的衍生物，属于芳香族含氧酸，本身具有内源性荧光和较好的水溶性，是一种良好的分光光度显色剂和指示剂，常用于Fe、La、Eu、Tb等元素以及抗坏血酸、蛋白质等分析测定。同时5-磺基水杨酸还是一种常见的有机多齿配体，它有三个取代基：-OH，-COOH和-SO₃H，在与路易斯碱反应的过程中，可以同时提供氢键供体和受体原子，形成大量具有一维、二维或三维结构的衍生物，其中有一些因具有特殊的荧光性质，作为荧光材料应用于荧光探针、荧光传感、荧光显微镜等方面。本课题组之前也曾对水溶液降温法生长得到的磺基水杨酸二钠晶体的荧光特性进行过研究，晶体发射出较强的蓝紫色荧光，峰值位置位于420nm。

在此基础上，为了获得性能优良的荧光材料，我们选择由5-磺基水杨酸出发来探索新型荧光材料，通过C₇H₆O₆S·2H₂O和NH₄HCO₃在水溶液中反应得到一种新型荧光晶体材料磺基水杨酸铵C₇H₁₁NO₇S(Ammonium5-sulfosalicylic acid monohydrate,ASSA)。

发明内容

本发明的目的在于公开一种新型荧光晶体材料磺基水杨酸铵。

实现该发明的技术方案如下：

采用分析纯的C₇H₆O₆S·2H₂O和NH₄HCO₃为原料，摩尔比为1:1，混合溶解在高纯水中，加热升温到50℃，搅拌一段时间后，将热溶液用0.15μm孔径的滤膜过滤以除去含有的杂质颗粒，然后将滤液冷却至室温进行蒸发，蒸发几天后过滤母液可获得无色透明的ASSA晶体。其化学反应方程式为：

NH₄HCO₃+C₇H₆O₆S·2H₂O→NH₄⁺·C₇H₅O₆S^-·H₂O+2H₂O+CO₂