[发明专利]一种发蓝光的高量子产率溴化铜杂化晶体的制备及应用

说明书

本发明属于照明荧光材料技术领域，具体涉及一种发蓝光的高量子产率溴化铜杂化晶体的制备及应用，本发明合成的溴化铜杂化晶体(bz‑ted)CuBr₂(tpp)₂H₂O具有高效的蓝光发射特性。同时，该晶体的结构中包含与中性有机配体配位的阴离子无机团簇，内部量子产率高达81％，且结构中含有离子键，从而提高了杂化化合物的稳定性，可应用于制备固态发光器件。此外，该化合物可溶液加工，易于合成，是一种环境友好、成本低、无稀土元素的发光材料，这种结构设计为合成高性能发光和稳定的卤化铜杂化化合物提供了一种新的途径。

技术领域

本发明属于照明荧光材料技术领域，具体涉及一种发蓝光的高量子产率溴化铜杂化晶体的制备及应用。

背景技术

作为固态照明技术发展最快的分支之一，紧凑型荧光灯(日光灯)和发光二极管因其在节能和环保方面的优势正逐渐取代传统光源。目前，用于固态发光器件的商用荧光粉普遍基于稀土元素制备而来的，由于稀土元素的稀缺性，导致其存在潜在的供应风险和成本问题。因此，有必要开发能够应用于固态照明的无稀土元素照明荧光粉，这样的荧光粉对环境友好，被认为是下一代照明技术的发展方向。

目前，卤化铜杂化结构晶体是一种被研究得比较多的无稀土元素照明荧光材料。卤化铜杂化结构晶体由于结构中存在着多种无机模块和有机配体，同时无机模块和有机配体之间具有多样化的配位方式，使其结构种类非常多。根据化学键种类的不同可以将其分为三种类型：第一类为中性结构，其无机组分和有机组分都是电中性不带电荷的，且他们之间无共价键连接；第二类为离子型结构，其无机组分和有机组分都带有电荷，但他们之间无共价键连接，完全依靠离子键键合；第三类是AIO结构，当与无机组分通过共价键连接的有机配体带电荷时，杂化结构中正负离子间通过共价键连接构成永久偶极，其无机组分与有机组分的直接键合除了共价键外还有一定的离子键成分。对AIO化合物的研究表明，配体分子与铜原子之间的配位键是这些杂化化合物发光的关键因素。

卤化铜杂化结构晶体中的有机-无机杂化结构相对稳定，但由于在铜原子和有机配体之间没有共价键，缺少金属-配体电荷转移(MLCT)过程，因此通常只显示出微弱的发光，发光强度低，且内部量子产率很低，稳定性得不到保证，使其实际应用受到限制。因此，开发设计具有高发光性能以及稳定性好的卤化铜杂化化合物具有重要的应用价值。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提出了一种溴化铜杂化晶体的制备方法，制备得到的卤化铜杂化化合物——溴化铜离子化合物(bz-ted)CuBr₂(tpp)₂H₂O具有高量子产率，并且由于存在金属-配体电荷转移(MLCT)发光机制而产生强烈的蓝色光致发光，杂化结构中离子键和共价键的结合使化合物具有强发光性、稳定性和可溶液处理性。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种发蓝光的高量子产率溴化铜杂化晶体的制备方法，包括以下步骤：

S1、bz-ted配体的合成：将1，4-二氮杂二环[2，2，2]辛烷(Ted)溶于有机溶剂中，在搅拌条件下加入溴化苄，继续搅拌形成白色沉淀后经过滤、洗涤和干燥制备得到；

S2、溴化铜杂化晶体(bz-ted)CuBr₂(tpp)₂H₂O的合成：将溴化铜、三苯基膦和bz-ted配体加入有机溶剂中，加热至析出无色片状晶体后经过滤、洗涤和干燥制备得到。