[发明专利]一种有机无机杂化的稀土复合荧光材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种有机无机杂化的稀土复合荧光材料及其制备方法，通过以铕离子作发光体，用三苯基氧化磷(TPPO)和2‑噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)作为有机配体，并将碳酸钙作为基体，在设定条件下制备得到铕配合物复合红色荧光材料，并对得到的复合荧光材料进行表征，本发明不仅降低了发光材料的成本，而且制备的材料寿命长，荧光性能良好。

技术领域

本发明涉及荧光材料领域，特别涉及一种有机无机杂化的稀土配合物复合荧光材料及其制备方法。

背景技术

稀土元素(rare earth elements)有“工业黄金”的美称。如今已经成为非常重要的战略资源，而我国一直是世界上闻名的稀土资源丰富的国家，随着新的科学技术的发展，工业上对稀土资源的应用开始迅猛发展，至今，稀土资源的应用产品已渗透到我们生活的方方面面，稀土元素现已广泛应用在有色冶金领域、石油化工领域、军事领域、玻璃陶瓷行业、磁性材料和各种功能性材料、轻工纺织行业，农业医药等领域。

稀土元素是指元素周期表中ⅢB族，21号元素钪Sc、39号元素钇Y和57～71的镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm、铕Eu、钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Yb、镥Lu，共17个元素。含有作为基质成分、激活剂、共激活剂或掺杂剂的稀土元素是稀土荧光材料的通称。

稀土元素都具有4f电子层的电子结构是镧系元素的特点，4f壳层的电子数目不同是个元素之间的主要差别。稀土元素拥有电子轨道未充满的4f层，且外层的5s与5p电子对4f电子具有一定的屏蔽作用，使他们所受到晶体场的作用较小，又由于4f电子层上的电子具有很大的自旋耦合常数，使得J能级发生分裂，因此稀土配合物拥有丰富的电子能级从而拥有特殊的发光性能。

稀土配合物荧光材料具有独特的分子结构、光致发光机制、强的荧光和单色性好等优点，在工业、农业、生物学等许多领域得到应用，但其光、热稳定性稍差，而且近年来因为稀土逐渐被作为战略资源，所以受到的重视越来越多，因此稀土价格不断增涨，且稀土配合物使用后回收困难，导致稀土配合物在很多方面的应用受到了较大的局限。

因此，亟需开发一种荧光寿命长、制备方法简单、既降低成本又优化材料荧光性能的稀土配合物复合荧光材料，以此为人们研发新型高效发光材料提供新的解决途径。

发明内容

为了解决上述问题，本发明人进行了锐意研究，结果发现：一种有机无机杂化的稀土复合荧光材料及其制备方法，通过以铕离子作发光体，用三苯基氧化磷(TPPO)和2-噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)作为有机配体，并将碳酸钙作为基体，在设定条件下反应制备得到铕配合物复合荧光材料，并对得到的复合荧光材料进行表征，本发明不仅降低了发光材料的成本，而且制备的材料寿命长，量子产率高，荧光强度高，荧光性能良好，从而完成了本发明。

本发明的目的在于提供以下方面：

第一方面，本发明提供一种杂化的稀土复合荧光材料，所述复合荧光材料的紫外可见光谱的最大吸收波长在340nm附近；

其中，所述复合荧光材料包括稀土配合物以及基体，所述基体为含氧无机化合物。

其中，所述基体包括乙酸钠、乙酸钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的一种或几种，优选为碳酸钙。

其中，所述稀土配合物为铕的配合物或铽的配合物，优选为铕的配合物。

其中，所述稀土配合物为铕的双配体配合物，所述双配体为第一配体、第二配体，所述第一配体为β-二酮类，包括乙酰丙酮，2-噻吩甲酰三氟丙酮，2,6-双(3-噻吩基-1，3-丙二酮基)吡啶，优选为2-噻吩甲酰三氟丙酮；所述第二配体为邻菲罗啉或三苯基氧化磷；更优选地，所述第二配体为三苯基氧化磷。

第二方面，本发明还提供第一方面所述的杂化的稀土复合荧光材料的制备方法，该方法包括以下步骤：