[发明专利]一种可实现橙黄光发射的Cu-MOF发光晶体材料及制备方法

说明书

本发明公开了一种可实现橙黄光发射的Cu‑MOF发光晶体材料及制备方法，室温下，将CuI和1,5‑双(4‑甲基‑1H‑咪唑‑1‑基)戊烷加入到装有由去离子水和甲醇组成的混合溶剂的高压釜中，搅拌得到混合均匀的悬浊液，然后调节悬浊液的pH值至7.5‑11.5；将上述混合均匀的溶液在100‑170℃下保温60h；将上述热处理后的溶液冷却到室温；将得到的溶液中的母液去掉，将得到的固体用乙醇和水的混合溶剂分别洗涤多次，得到的黄色透明板状晶体即为可实现橙黄光发射的Cu‑MOF发光晶体材料。与现有技术相比，本发明制备得到的Cu‑MOF在紫外灯的照射下可实现橙黄色发光，不仅具有良好的热稳定性和光稳定性，而且还具有很长的发光寿命和较高的发光效率，是一种优良的新型高效发光晶体材料。

技术领域

本发明涉及高效无机有机杂化的可实现橙黄光发射的荧光晶体材料及其制备方法领域，特别是一种可实现橙黄光发射的Cu-MOF发光晶体材料及制备方法。

背景技术

随着化石能源的枯竭，能源危机的脚步已经日益临近。在开发可再生能源的同时，提高能源的利用率同样引起了世界各国的高度关注。目前，照明和显示所消耗的电能占了全球发电总量的50％以上。为了有效提高能量的利用效率，具有较高的能量转化效率并能有效避免常规发光材料中存在的较高能量损耗的高效发光材料受到了科学界和商业界越来越广泛的关注。发光材料要实现较高的量子产率，那么，其必须能够最大可能的将吸收的能量转化为光子，而非通过无辐射驰豫转化为热能。然而，降低材料的无辐射驰豫需要材料具有较小的声子能量，较好的结晶度和较大的光透过率等。值得注意的是光学晶体材料具有的较好的结晶特性和较大的光透过率以及较小的声子能量(<1000cm-1)可以避免非晶态材料中存在的无辐射驰豫效应。因此，光学晶体材料通常具有较高的发光效率。

无机有机杂化的光学晶体材料除具有较高的发光效率外，还具有结构的多样性,可调性和较好的光化学稳定性和较高热稳定性，从而能够在较宽的温度,湿度，压力范围内保持稳定。因此，即使在某些特殊的或者极端的条件下，它们也可广泛应用于显示或者照明的多色发光元器件或者生物细胞的荧光成像上。这推动了无机有机杂化的光学晶体材料正成为高效发光材料的一个研究热点。

然而，由于绝大多数晶体发光材料都是通过高温提拉法或熔盐法制备得到的，所以其制备条件要求比较苛刻，且成本较高，还对环境造成一定的污染。因此，利用较为简便的制备方法以及相对温和的实验条件来制备稳定且高效的无机有机晶体发光材料受到了人们的广泛关注。具有良好热稳定性和光稳定性的由铜咪唑配合物构筑的发光晶体就是一种在低温水热条件下制备得到的高效发光材料。

发明内容

本发明的目的是要解决现有技术中存在的不足，提供一种具有良好热稳定性和光稳定性、可实现橙黄光发射的Cu-MOF发光晶体材料及制备方法。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

一种可实现橙黄光发射的Cu-MOF发光晶体材料，其化学组成为：[Cu₈(1,5-双(4-甲基-1H-咪唑-1-基)戊烷)₄I₈]_n，在常温下可发射出橙黄光。

另外，本发明还提供了一种可实现橙黄光发射的Cu-MOF发光晶体材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、室温下，将CuI和1,5-双(4-甲基-1H-咪唑-1-基)戊烷加入到装有由去离子水和甲醇组成的混合溶剂的高压釜中，搅拌得到混合均匀的悬浊液，然后调节悬浊液的pH值至7.5-11.5；

步骤二、将上述混合均匀的溶液在100-170℃下保温60h；

步骤三、将上述热处理后的溶液冷却到室温；

步骤四、将步骤三得到的溶液中的母液去掉，将得到的固体用乙醇和水的混合溶剂分别洗涤多次，得到的黄色透明板状晶体即为可实现橙黄光发射的Cu-MOF发光晶体材料。