[发明专利]双核基多孔转光材料及其制法与在制备暖黄光LED器件中的应用

说明书

本发明提供了一种双核基多孔转光材料，其化学通式为[Znsubgt;2/subgt;(dttd)subgt;2/subgt;(pyan)]subgt;n/subgt;，属于三斜晶系，空间群为Pī，晶胞参数所述化学通式中，组分dttdsupgt;2‑/supgt;是刚性的稠杂环基羧酸Hsubgt;2/subgt;dttd脱去2个质子所得，所述Hsubgt;2/subgt;dttd结构如式Ⅰ所示；pyan是含富电子亚蒽基的有机组分，结构如式Ⅱ所示，本发明制备的双核多孔转光材料，是一种6‑连接双重穿插的非稀土金属‑有机多孔结构材料，空隙率计算值29.5％，计算密度1.276g/cmsupgt;3/supgt;，产率可达57.6％，具有良好的热稳定性；在蓝光激发下，该多孔转光材料发射548nm峰波长的黄绿色荧光，可以用于制备发射585nm暖黄光的LED器件。

技术领域

本申请属于先进转光材料领域，具体涉及一种双核基多孔转光材料及其制法与在制备暖黄光LED器件中的应用。

背景技术

转光材料，是一种可以转换光波长的化学物质，可分下转光材料和上转光材料。下转光材料，可将高能量的短波光转换成低能量的长波光，在高科技转光农膜、太阳能半导体器件等方面应用广泛。目前所用的高效率转光剂，几乎都是掺杂的复合材料，大多数是无机盐掺杂Eu、Ce等激活离子的无机复合转光剂，如Sr₃SiO₅:Eu²⁺。另一方面，60多年来通过转光材料的“电光光”波长转换等技术革新，可见光LED照明已经实现了全彩化，但是对于黄光LED照明，还存在转光效率不高、稀土限制、蓝光健康风险等疑难问题。暖黄光照明应用广泛，如路灯所用暖色光高压钠灯，开发新型暖黄光LED器件，有重要科学意义和实用价值。

设计和合成金属-有机框架(Metal-organic Framework,MOF)转光新材料，是开发高纯度非稀土转光材料的前沿课题。金属离子-羧氧键合形成的结构稳定性高，在此基础上原位整合或后期修饰发色基团，是获得高纯度新转光材料的有效策略。由于化学反应微观历程十分复杂，结构形成的内外控制因素很多，如反应条件、键合模式、基团构象、空间取向等，因此能否成功引入发色基团、发色基团电子能否有效传递、能量是否高效转换等问题的解决难以预测，常常是所得非所想。迄今为止，开发高效率的单成分非稀土转光材料，仍是挑战性课题。

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双核基多孔转光材料，测定了其精准的电子结构，用该新材料制备的LED器件，工作时能高效率地将蓝光转换成暖黄色的光。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种双核基多孔转光材料，其化学通式为[Zn₂(dttd)₂(pyan)]_n，属于三斜晶系，空间群为Pī，晶胞参数所述化学通式中，组分dttd^2-是刚性的稠杂环基羧酸H₂dttd脱去2个质子所得，所述H₂dttd结构如式Ⅰ所示；pyan是含富电子亚蒽基的有机组分，结构如式Ⅱ所示，

进一步，所述双核基多孔转光材料的不对称晶体结构单元中，包含晶体学独立的2个Zn²⁺离子、2个dttd^2-和1个pyan组分；所述有机组分dttd^2-和pyan均分别与Zn²⁺离子桥联配位，Zn1和Zn2分别与1个吡啶N原子和4个羧氧原子配位，并通过共享羧酸根COO^-形成桨轮状双核簇[Zn₂(CO₂)₄N₂]，这是一个6-连接的次级构造单元，配位模式如式III所示；式III中元素符号右侧数字标记表示单元中原子编号，数字右上角标#号为晶体学对称转换，