[发明专利]一种基于聚丙烯腈掺杂的室温磷光材料及其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种基于聚丙烯腈掺杂的室温磷光材料及其制备方法与应用，其中，制备方法包括步骤：将聚丙烯腈分散在有机溶剂中，得到聚丙烯腈溶液；向所述聚丙烯腈溶液中加入含甲氧基芳香化合物，搅拌得到共混溶液；对所述共混溶液进行退火处理，制得所述基于聚丙烯腈掺杂的室温磷光材料。本发明通过选择吸电子的聚丙烯腈(PAN)作为主体材料，选择给电子的含甲氧基芳香化合物作为客体材料，所述主体材料与客体材料通过给体‑受体(D‑A)之间的相互作用结合，形成室温磷光材料，该类材料具有好的阻水氧能力，且能够解决目前报道的掺杂型材料的稳定性差，颜色难以调控的问题。

技术领域

本发明涉及发光材料技术领域，尤其涉及一种基于聚丙烯腈掺杂的室温磷光材料及其制备方法及应用。

背景技术

磷光材料即停止激发光源仍能发光的材料，通常具有较长的发光寿命和较高的发光效率，近年来在发光器件、生物成像以及多重防伪方面具有潜在的应用价值。

通常情况下，由于对水氧的敏感性，磷光很难在室温条件下观察到。传统的室温磷光材料绝大部分是无机化合物和有机配合物，由于含有有毒、重金属，其轨道的自旋耦合常数较大，容易实现长寿命的室温磷光性质。但是该类材料也具有无法忽视的缺点，有毒的重金属不利于生物应用，同时该类材料具有脆性，无法实现大面积制备。相比之下，有机室温磷光材料能够弥补以上缺点：首先，有机室温磷光材料来源广泛、结构容易修饰，容易实现发光颜色的可调节性，整体上降低成本；其次，无毒无重金属，可提高生物相容性，是生物成像的理想选择。最后，由于有机材料的柔韧性好，可加工性能强，在大面积制备及柔性可穿戴领域具有潜在的应用前景。

目前报道的有机室温磷光材料，包括晶态材料和无定形材料，顾明思义，晶态材料通常具有高的发光效率和长的寿命，但是其生长条件苛刻，相对成本较高。无定形材料通常是粉末或者薄膜材料，通常制备条件简单，可大面积制备。

通过掺杂获得无定形室温磷光材料的方法是一种简单、方便的方法。所用原料廉价易得，且容易通过掺杂客体实现发光颜色的调控。目前报道的方法通常是以聚乙烯醇(PVA)为主体材料，含有氢键给体的小分子作为客体材料进行物理共混进而得到无定形室温磷光材料。但是以氢键为非键作用力的材料容易对水敏感，湿度稳定性差，且颜色调控性不佳。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于聚丙烯腈掺杂的室温磷光材料及其制备方法及应用，旨在解决现有室温磷光材料稳定性差，颜色难以调控的问题。

本发明的技术方案如下：

一种基于聚丙烯腈掺杂的室温磷光材料的制备方法，其中，包括步骤：

将聚丙烯腈分散在有机溶剂中，得到聚丙烯腈溶液；

向所述聚丙烯腈溶液中加入含甲氧基芳香化合物，搅拌得到共混溶液；

对所述共混溶液进行退火处理，制得所述基于聚丙烯腈掺杂的室温磷光材料。

所述基于聚丙烯腈掺杂的室温磷光材料的制备方法，其中，所述含甲氧基芳香化合物为中的一种或多种，其中，n＝1、2、3或4。

所述基于聚丙烯腈掺杂的室温磷光材料的制备方法，其中，所述聚丙烯腈和含甲氧基芳香化合物的质量比为50:1-70:1。

所述基于聚丙烯腈掺杂的室温磷光材料的制备方法，其中，所述共混溶液中，聚丙烯腈的浓度为50-70mg/ml。

所述基于聚丙烯腈掺杂的室温磷光材料的制备方法，其中，所述退火处理的温度为80-110℃。

所述基于聚丙烯腈掺杂的室温磷光材料的制备方法，其中，所述退火处理的时间为45-90min。