[发明专利]一种高稳定黄色发光手性纳米银簇材料及其在白光LED中的应用

说明书

本发明公开了一种高稳定黄色发光手性纳米银簇材料及其在白光LED中的应用，属于纳米材料和配位化学的交叉领域。所述手性纳米银簇以手性配体(R)‑4‑异丙基噻唑烷‑2‑硫酮（D）为保护配体，通过简单的室温挥发一锅法合成产量高，纯黄色发光性能优越的手性银纳米团簇。该纳米银簇的化学式为:C₃₆H₆₀Ag₆N₆S₁₂(简写为：Ag₆D₆)，属于立方晶系，空间群为手性空间群P2₁。该团簇在室温下具有较强的纯黄色荧光，荧光量子产率为56%；其结构可以稳定到160℃，并且仍然保持发光；其手性结构以及强烈的发光性质赋予该团簇结构较强的圆偏振发光（CPL）性质。该银纳米团簇稳定性高，蓝色波段可激发出强的纯黄色荧光使其可以作为白光LED的黄光荧光粉。

技术领域

本发明属于纳米材料和配位化学的交叉领域，具体涉及一种高稳定黄色发光手性纳米银簇材料及其在白光LED中的应用。

背景技术

原子精确的纳米银簇是外层由有机配体保护，内核由3个或3个以上金属银原子通过亲银作用所形成的尺寸在1–3nm之间的一类具有精确原子结构的簇合物。纳米团簇是介于原子、分子与体相材料之间的一种物质状态，是连接原子、分子与宏观物质的桥梁，其尺寸一般是纳米量级，往往会伴随有量子限域效应而产生许多新的现象和性质。其优异的光物理性能及其在催化、生物成像等领域的潜在应用而成为近年来材料和无机化学的研究热点。

目前对纳米银簇的研究主要集中于新型纳米团簇的合成与应用方面。目前报道的银纳米团簇室温条件下的稳定性都比较差，而且发光效率都比较低，这些缺陷就大大阻碍了纳米团簇的应用和发展，所以设计合成原子精确、结构稳定、发光效率高的银纳米团簇是纳米团簇领域研究重点之一。

LED即是发光二极管，是一种半导体固体发光器件，因其节能、环保、寿命长、体积小等优点而成为现代一种新型的照明产品。白光LED因其本身的诸多优势正逐渐取代现有的照明灯而成为主流的照明产品。目前市场上白光LED生产技术主要通过两种方法形成：第一种是多种单色光混合法，使用多种可以发出不同单色光的荧光粉材料通过紫外光激发产生的单色光混合形成白光，该方法产生白光方式复杂，存在高耗能、紫外线泄露等缺点；第二种是使用通过蓝光芯片搭配黄光荧光粉，通过蓝光激发黄光荧光粉产生单一纯色黄光与蓝光组合而形成白光，该方法简单安全低能耗，是最普遍生产白光LED的方法。所以稳定性高，蓝光可激发纯色单一黄色发光的纳米银簇在白光LED方面具有很好的应用前景。

发明内容

本发明目的在于提供高稳定黄色发光手性纳米银簇材料及其在白光LED中的应用。

为实现本发明的目的，本发明研发了一种高稳定黄色发光手性纳米银簇材料，所述纳米银簇的化学式是：C₃₆H₆₀Ag₆N₆S₁₂(简写为：Ag₆D₆)，属于立方晶系；空间群为手性空间群P2₁，

其中D为(R)-4-异丙基噻唑烷-2-硫酮，结构简式如下：

本发明纳米银簇的制备方法通过如下步骤实现：

将配体(R)-4-异丙基噻唑烷-2-硫酮溶解于N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)和乙腈混合溶液中，室温搅拌溶解澄清；加入硝酸银，搅拌溶解澄清，再室温搅拌反应5分钟，反应结束以后将澄清溶液置于室温下避光挥发，得晶体，过滤，用乙腈洗涤，室温晾干即可。

所述纳米银簇是一个由六个银原子组成的内核，外围由六个有机配体保护(图1所示)。六个银原子通过亲银相互作用形成一个扭曲的八面体内核(图2所示)，六个有机配体分别分布于八面体的六个面上，每个配体上的巯基硫原子与两个银原子配位，每个氮原子连接一个银原子(图3所示)。