[发明专利]一种上转换发光材料固载物及其制备方法和应用

说明书

本发明属于上转换发光材料技术领域，尤其涉及一种上转换发光材料固载物及其制备方法和应用。本发明提供了一种上转换发光材料固载物，包括：上转换发光材料和固态基质；上转换发光材料分散于固态基质中并形成均相体系，上转换发光材料包括三重态光敏剂和能量受体，固态基质为高分子聚合物和增塑剂的混合体。本发明中，高分子聚合物和增塑剂的混合体作为固态基质包裹三重态光敏剂和能量受体组成的上转换发光材料，三重态光敏剂和能量受体能够实现三重态‑三重态湮灭上转换发光，固态基质柔软性好，上转换发光材料分散于固态基质中并形成均相体系，使得上转换发光材料固载物兼具隔氧和高效能量传递效率。

技术领域

本发明属于上转换发光材料技术领域，尤其涉及一种上转换发光材料固载物及其制备方法和应用。

背景技术

基于三线态-三线态湮灭上转换发光(triplet-triplet annihilatio-UC，TTA-UC)材料通常由三重态光敏剂与能量受体溶解于有机溶剂构成双组分体系，其发光机理为：(1)在低能量激发光的照射下，三重态光敏剂吸收了激发光的能量由其基态(S0)跃迁至单线态的激发态(1S*)，之后通过系间窜越过程(ISC)跃迁至三线态的激发态(3S*)；(2)三重态光敏剂经过三线态-三线态能量转移(TTET)机制，将其三线态激发态的能量(3S*)转移给能量受体(3A*)；(3)当三线激发态的能量受体分子浓度达到一定程度时，两个处于三线态(3A*)的发光剂分子相互碰撞发生三线态-三线态湮灭(triplet-triplet annihilation，TTA)，在一定的几率上，得到一个处于单线态的能量受体分子(1A*)以及一个基态的能量受体分子(A0)，此时，单线态的能量受体分子由于辐射衰减而发出短波长的上转换光。因此，TTA-UC发光过程中，TTET和TTA过程必须要有分子间的碰撞运动，体系的有机溶剂需要提供良好的碰撞环境，并且不能有氧气的存在，使得双组分体系必须为严格除氧封装的体系。

目前，双组分体系的TTA-UC材料在较低的光密度的激发光辐照下，可获得较高的上转换量子效率，在光伏、光催化和光降解等方面显示出潜在的应用价值。然而，双组分体系需要严格除氧封装，增加了TTA-UC材料的应用成本，并给TTA-UC材料的应用带来困难，使得TTA-UC材料在实际应用中受到严重的限制。因此发展固态TTA-UC材料制备技术的研究成为热点课题。但是，固态TTA-UC材料中固态基质缺少流动性，阻碍了分子与分子间能量传递过程的效率，导致上转换效率降低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种上转换发光材料固载物及其制备方法和应用，用于解决双组分体系中的TTA-UC材料容易被氧气淬灭，固态TTA-UC材料中固态基质缺少流动性，上转换效率低下的问题。

本发明的具体技术方案如下：

一种上转换发光材料固载物，包括：上转换发光材料和固态基质；

所述上转换发光材料分散于所述固态基质中并形成均相体系，所述上转换发光材料包括三重态光敏剂和能量受体，所述固态基质为高分子聚合物和增塑剂的混合体。

本发明中，高分子聚合物和增塑剂的混合体作为固态基质包裹三重态光敏剂和能量受体组成的上转换发光材料，三重态光敏剂和能量受体能够实现三重态-三重态湮灭上转换发光，固态基质柔软性好，上转换发光材料分散于固态基质中并形成均相体系，使得上转换发光材料固载物兼具隔氧和高效能量传递效率，能够解决双组分体系中的TTA-UC材料容易被氧气淬灭，固态TTA-UC材料中固态基质缺少流动性，上转换效率低下的问题。

优选的，所述上转换发光材料固载物为薄膜。

优选的，所述上转换发光材料固载物的玻璃化转变温度为50℃以下；

所述上转换发光材料固载物的透光率为70％～100％。