[发明专利]高水稳定性兼具蓝绿色发射光及光电响应性能的无机有机杂化材料

说明书

本发明公开了一种高水稳定性兼具蓝绿色发射光和光电响应性能的无机有机杂化材料，其是以溴化银、1,2‑双三苯基膦溴乙烷（1,2‑DBTPP·2Br）为反应原料，采用简单的溶液挥发法制成，其具有良好的水稳性，并表现出蓝绿色发射光和良好的光电响应性能（光电流为0.17 Ua），可用于液相体系中的发光和光电开关器件，且其制备成本低、操作方法简单、产率高。

技术领域

本发明属于材料制备技术领域，具体涉及一种具有高水稳定性兼具蓝绿色发射光和光电响应性能的无机有机功能杂化材料及其制备方法。

背景技术

发光材料在照明、显示、信息显示可视化装置、痕量检测、化学传感器、生物标记等方面有广泛的应用。在这个领域，卤化银基光致发光（PL）材料由于其非凡的结构多样性与光物理特性备受关注。更重要的是，与贵金属金、铱和稀土金属相比，它们具有低成本和无毒性。到目前为止，从结构角度来看，基于溴化银的PL材料可以分为两种类型：一种由中性有机配体（例如，立方烷[Ag₄Br₄R₄]）配位的中性卤化银；另一种是无机卤化银，伴有带正电荷的结构导向剂（SDAs），其中卤化银的结构从零维簇、1-D链到扩展的2-D和3-D骨架。在前一种情况下，大多数中性有机配体是在磷或苯环上具有不同取代基的膦，例如（PPh₂(CH₂CH=CH₂)）。这种发光行为（簇中心）化合物在很大程度上取决于其组成、几何形状、核数和金属相互作用。季磷盐在卤化银杂化体系中很少作为SDAs，仅报道了有限的碘银酸盐/季磷杂化物。对于基于卤化银簇PL材料，先前的研究表明它们的LUMO能量通常位于膦配体上，而HOMO被金属中心占据。因此，膦配体的阳离子化可以改变它们的电子结构以增加LUMO能量，并且卤化银的聚合可以增加HOMO能量，因此发射最大值（λmax）可能会随着增强的HOMO-LUMO间隙而转移到深蓝色区域。此外，可以检测出优异的光电流响应，并通过理论计算讨论和验证了这些机理。

以d⁸/d¹⁰过渡金属为主的发光材料已经表现了良好的发光性能，但这类材料结构在溶液中容易坍塌，在溶液中特别是水中的性能受到极大影响，不利于实际应用。因此，制备高水稳定性、合成成本低廉、合成方法简单、同时具有良好的光电流性能和明显的发光现象的材料具有良好应用前景。

发明内容

基于上述分析，本发明的目的在于提供一种具有高水稳定性兼具蓝绿色发射光和光电响应性能的无机有机功能杂化材料及其制备方法，其选用溴化银与1,2-双三苯基膦溴乙烷为反应原料，采用简单的溶液挥发法合成，其制备方法简单，产率高。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高水稳定性兼具蓝绿色发射光和光电响应性能的无机有机杂化材料，其分子式为C₃₈H₃₄P₂Ag₂Br₄，结构式为：，其结构特征为包含一个有机季磷盐(1,2-DBTPP)²⁺和一个无机溴化银阴离子(Ag₂Br₄)^2-，其银中心为平面三角形配位，两个AgBr₃平面三角形通过共棱形成(Ag₂Br₄)^2-，有机季磷盐和无机(Ag₂Br₄)^2-通过静电作用结合在一起。

所述无机有机杂化材料是通过溶液挥发法制备获得；其具体是将1,2-DBTPP·2Br和AgBr按摩尔比1:1溶于乙腈中，45℃搅拌3小时，搅拌并过滤溶液，将滤液置于室温下缓慢挥发溶剂，3-5天后获得无色透明块状晶体，将其从溶液中过滤出来，洗涤干燥。