[发明专利]一种绿色荧光闪烁材料及其制备方法和应用

说明书

本申请公开了一种绿色荧光闪烁材料及其制备方法和应用。所述绿色荧光闪烁材料的化学式为[Pb(adda)(DMF)]_n；其中，adda^2–为(2E,2′E)‑3,3′‑(蒽‑9,10‑二基)二丙烯酸完全脱氢后形成的配体，DMF为N,N‑二甲基甲酰胺；n为∞，表示不断重复无限延伸。该绿色荧光闪烁材料在280～420nm的紫外可见光以及X射线照射下均表现出肉眼可见的绿色荧光，可用做闪烁荧光探测材料、闪烁成像材料和闪烁探测器等，在绿色荧光材料、高能射线辐射探测材料、辐射探测剂量计、辐射成像器件中具有潜在的应用价值。

技术领域

本申请涉及一种绿色荧光闪烁材料及其制备方法和应用，属于发光晶体材料技术领域。

背景技术

闪烁材料是一种能够吸收X-射线、γ射线等高能射线或粒子的能量，并将其转换为低能量的紫外到近红外光的功能材料，被广泛应用于医学成像、工业无损探伤、安全检查、地质勘测等重要领域。传统的闪烁材料主要包括有机闪烁材料和无机闪烁材料，有机闪烁材料(萘、蒽、联三苯及其衍生物等)具有较快的发光衰减时间，但其光产额较低，且机械性能和热稳定性较差，抗辐照损伤能力有限。典型的无机闪烁材料如NaI:Tl、LaBr₃等在实际应用中使用较为广泛，NaI:Tl光产额较高，但易潮解，限制了其实际应用范围；LaBr₃晶体生长条件苛刻，周期较长。金属-有机框架化合物(Metal-organic Frameworks,MOFs)，是一类由有机配体和无机金属离子或金属簇自组装连接形成的具有周期性网络结构的晶态材料，其具有结构可设计性、功能可调性和结构确定性等优点，并且兼顾有机组分和无机组分的优点及二者协同效应，有望成为新一代高能射线辐射探测材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种绿色荧光闪烁材料及其制备方法和应用，所述绿色荧光闪烁材料具有较好的稳定性，发光效率较高，在波长280～420nm的紫外和X射线照射下均表现出肉眼可见的绿色荧光。

根据本申请的一个方面，提供一种绿色荧光闪烁材料。

一种绿色荧光闪烁材料，所述绿色荧光闪烁材料的化学式为[Pb(adda)(DMF)]_n；

其中，adda^2–为(2E,2′E)-3,3′-(蒽-9,10-二基)二丙烯酸完全脱氢后形成的配体，DMF为N,N-二甲基甲酰胺；n为∞，表示不断重复无限延伸。

可选地，所述绿色荧光闪烁材料的最小不对称结构单元包含一个Pb²⁺金属离子，两个一半的adda^2–配体以及一个配位的DMF分子；

所述绿色荧光闪烁材料为四配位构型的一维链状结构。

(2E,2′E)-3,3′-(蒽-9,10-二基)二丙烯酸可表示为H₂adda，其失去两个质子形成配体adda，也可表述为adda^2–。

所述绿色荧光闪烁材料的分子式为[Pb(adda)(DMF)]_n。其中，H₂adda为(2E,2′E)-3,3′-(蒽-9,10-二基)二丙烯酸，完全脱氢后即为adda^2-，DMF为N,N-二甲基甲酰胺；n为∞，表示结构中的不对称结构单元数。

具有较大X射线吸收截面的重金属离子可作为X射线吸收的“天线”，在高能射线辐照下通过电磁作用产生高能量光电子，然后激发有机发色团部分，发出紫外到近红外脉冲光。本申请选用具有较大X射线吸收截面的重金属离子Pb作为金属中心，选用具有较大共轭体系的(2E,2′E)-3,3′-(蒽-9,10-二基)二丙烯酸作为有机配体，采用一步溶剂热法自组装制备绿色荧光闪烁材料。

可选地，所述绿色荧光闪烁材料的属于单斜晶系，具有P2₁/c空间群结构。