[发明专利]一种稀土/席夫碱SBA-15型介孔复合发光材料的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型稀土/席夫碱SBA-15型介孔复合发光材料的合成方法，属于稀土有机无机杂化材料制备技术领域。

背景技术

稀土有机配合物是一类非常重要的光活性物质，特别是作为高效发光材料，较早就被人们所认识。通过有机配体的强紫外吸收和配体向稀土离子的有效能量传递使稀土配合物发出稀土离子的特征荧光，且发光的单色性好，发射谱线窄，荧光寿命长。因此，许多稀土离子及其配合物被成功地制备成功能性分子器件，在化学、生物、医药和材料等领域显示了良好的应用前景。

近年来，许多研究着重于利用稀土离子与席夫碱类化合物的配位作用，并将其修饰到介孔基质中，对获得的有机/无机杂化材料进行结构表征及光致发光性能的研究。结果红外光谱研究表明，稀土盐与席夫碱类化合物发生了相互作用，并使其结构体系发生显著变化。荧光光谱表明，该复合材料物具有稀土离子的特征荧光性能，是一类非常具有应用潜力的稀土有机无机杂化功能材料。这些都为研制稀土改性有机无机杂化功能材料提供了依据。

目前关于稀土/席夫碱介孔复合发光材料的制备方法主要集中于将稀土小分子席夫碱配合物简单的掺杂到无机介孔基质中，该方法制得的复合材料存在稀土小分子配合物不稳定，容易从基质中析出并存在荧光淬灭等问题。

发明内容

本发明的目的为了解决上述的稀土/席夫碱配合物不稳定容易与基质分离从而从基质中析出导致荧光性能减弱等技术问题而提供一种稀土/席夫碱介孔复合发光材料的制备方法。它通过原位水热合成的方法将稀土/N,N′-双水杨醛缩乙二胺配合物共价键嫁接到席夫碱功能化的SBA-15型介孔材料上，合成一种新型的稀土/席夫碱SBA-15型介孔复合发光材料，并对稀土配合物在其中的发光、热稳定等性能进行研究。

本发明的技术方案

一种稀土/席夫碱SBA-15型介孔复合发光材料的合成方法，具体包括如下步骤：

（1）、稀土硝酸盐乙醇溶液的配置

在稀土氧化物中加入浓硝酸和双氧水，至稀土氧化物全部溶解，然后加热制取固体稀土硝酸盐，再将固体稀土硝酸盐溶解在无水乙醇中，得到稀土硝酸盐乙醇溶液，其浓度优选为0.1mol/L；

所述的稀土氧化物为氧化铽或氧化铕；

（2）、杂化材料前驱体的制备

将N,N′-双水杨醛缩乙二胺，控制温度为65℃下溶解于无水乙醇中，然后，加入硅烷偶联剂三乙氧基硅基异氰酸丙酯，N₂气氛保护下，搅拌反应持续12h，最后，将所得的反应液用旋转蒸发仪分离提纯，得黄色油状液体即为杂化材料前驱体；

上述反应所用的N,N′-双水杨醛缩乙二胺、无水乙醇、硅烷偶联剂三乙氧基硅基异氰酸丙酯的量，按N,N′-双水杨醛缩乙二胺：无水乙醇：硅烷偶联剂三乙氧基硅基异氰酸丙酯为1mol:10ml:2mol的比例计算；

（3）、席夫碱功能化的SBA-15型介孔材料的制备

将模板剂聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物（以下简称P123），2MHCl和去离子水优选按P123：2MHCl：去离子水为1g：30g：7.5g的比例进行混合，待P123完全溶解后，在所得的混合液中依次逐滴加入步骤（2）所得的杂化材料前驱体和正硅酸乙酯，控制温度为35℃下搅拌反应24h后，将所得的反应液移入以聚四氟乙烯为内衬的水热合成反应釜中，控制温度为100℃下进行晶化48h，过滤得到黄色粉末，然后用去离子水洗涤至流出液呈中性，再通过索氏提取法去除模板剂P123，得到席夫碱功能化的SBA-15型介孔材料；

上述所用的杂化材料前驱体和正硅酸乙酯的量，按摩尔比计算，即聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物：杂化材料前驱体：正硅酸乙酯为0.0172：0.08：0.92；

（4）、稀土/席夫碱SBA-15型介孔复合发光材料的合成

优选按步骤（3）所得的席夫碱功能化的SBA-15型介孔材料：无水乙醇为1g:25ml的比例，将席夫碱功能化的SBA-15型介孔材料溶于无水乙醇中，得到席夫碱功能化的SBA-15型介孔材料的无水乙醇溶液；

然后按摩尔比计算，即席夫碱功能化的SBA-15型介孔材料：硝酸盐为2：1的比例，在上述的席夫碱功能化的SBA-15型介孔材料的无水乙醇溶液中加入步骤（1）所得的稀土硝酸盐乙醇溶液，然后控制温度为80℃进行反应12h，所得的反应液过滤，所得的滤饼控制温度为80℃进行烘干，最终得稀土/席夫碱SBA-15型介孔复合发光材料。

本发明的有益效果