[发明专利]一种镉-有机超分子荧光聚合物及其制法与应用

说明书

本发明提供了一种镉‑有机超分子荧光聚合物，其化学通式为{[Cd₂(Hpip)₂(bpeb)₂](H₂O)₂}_n，属于三斜晶系，空间群为P‑1，晶胞参数，所述化学通式中，组分Hpip^2‑是半刚性的三元有机羧酸H₃pip脱去2个质子所得，所述H₃pip结构如式Ⅰ所示；组分bpeb结构如式Ⅱ所示，该新物质的制备条件温和，产率可达63％，其骨架热稳定性较高。365nm紫外光下，片状晶体呈现较明亮的绿色；室温下固体样品在535nm处发射绿色荧光，且其水溶液在可见光区511nm处也发射绿色荧光，可以用于制备荧光材料与器件以及对Cr³⁺、Fe³⁺离子或碳酸钠的初步荧光鉴别。

技术领域

本发明属于先进发光材料领域，具体涉及一种镉-有机超分子荧光聚合物及其制法与应用。

背景技术

在光谱中，490～580nm归属为绿光区，可再细分为蓝绿色490-500nm、绿色500-560nm和黄绿色560-580nm三个波段，如常见的绿色荧光粉稀土硅铝酸盐(BaAl₂Si₂O₈:Ce³⁺,Tb³⁺等)的峰波长为544nm。在RGB三基色合成白光时，所选绿光波长一般为530～540nm，有人将其归属为纯绿光波段，亮度高，备受青睐，使用较为广泛，如医检常用的530nm窄带通滤片、普通指示用532nm绿色激光笔等。然而，迄今天然发现或人工合成的具有530～540nm峰波长的荧光性固态化学物质还比较少。此外，在化工、环境、农业、生物科学等领域几乎都要检测水合离子，最常用是紫外-可见检测系统，但是在紫外区发光的物质很多，特征峰容易被干扰，而在可见光区波长范围宽，荧光检测更灵敏。

通过配位键、氢键等相互作用，以富电子的多官能有机分子及金属盐为原料，构筑新的无机-有机杂化的超分子聚合物，已经成为发光新材料领域主要发展方向之一。众所周知，结构决定性能，金属离子/有机配体等构筑基元、拓扑结构等都是决定荧光聚合物性能的关键因素，由于化学反应微观过程难以控制、空间连接难以预测，因此获得结构新颖、性能良好、有实用价值的超分子荧光聚合物是具有一定难度的课题。另一方面，由于溶剂水分子的作用，金属-有机超分子荧光聚合物水溶液的荧光常被淬灭或峰波长蓝移至紫外区，其水溶液的荧光峰波长在500nm以上的实例是很少的。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种镉-有机超分子荧光聚合物，该新物质在535nm处出现绿色荧光发射峰，且具有较高的热稳定性，可用于荧光材料与器件的制备，以及离子荧光光谱的检测。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种镉-有机超分子荧光聚合物，其化学通式为{[Cd₂(Hpip)₂(bpeb)₂](H₂O)₂}_n，属于三斜晶系，空间群为P-1，晶胞参数所述化学通式中，组分Hpip^2-是半刚性的三元有机羧酸H₃pip脱去2个质子所得，所述H₃pip结构如式Ⅰ所示；组分bpeb结构如式Ⅱ所示，