[发明专利]一种杂化超分子室温磷光材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种杂化超分子室温磷光材料及其制备方法。这种材料通过将四羰基苯基钯卟啉（Pd‑TCPP）加入到双子表面活性剂杂化的1,3:2,4‑二苄叉山梨醇(DBS)超分子凝胶中制备而成。这种材料不但可获得高强度的室温磷光，最为重要的是，在制备此材料的过程中无需另外增加除氧及添加重金属，以简单方便的方法即获得了室温磷光材料；与不加入双子表面活性剂的非杂化的超分子凝胶相比，此材料适应发光的pH范围更宽，可达pH2‑7。此材料可望用于传感器及防伪材料领域。

技术领域

本发明属于发光材料领域，具体涉及一种杂化超分子室温磷光材料及其制备方法。

发明背景

磷光由于具有更大的Stokes位移和更长的寿命，可避免激发光、短寿命荧光和散射光的干扰，可获得更低的检出限。为了控制磷光分子的非辐射跃迁，获得磷光通常需要低温条件，这使磷光的应用受到了极大的限制。后来发展的室温磷光由于其发光不再需要苛刻的低温条件，因而广泛应用于生命科学、环境科学、医学临床和工业能源等领域。室温磷光材料通常需要除氧，以防止磷光猝灭，而且由于室温磷光的强度不高，一定程度上影响了其推广应用。自1980年，Cline Love(Cline Love,L.J.；Marie Skrilec；HabartaMcdanile,J.G.Analysis by Micelle-Stabilized Room Temperature Phosphorescence inSolution.Analytical Chemistry 1980,52,754-759)等采用阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)作保护介质，提高了磷光分子的磷光强度后，胶束增稳的磷光法得到广泛应用。但胶束増稳的室温磷光法通常需要除氧和加入重金属离子以增加系间穿越的几率。除氧是为了减少溶解氧对磷光分子的猝灭；加入重金属离子的目的是因为重原子的近核磁场通过自旋-轨道耦合作用对分子的三重态和单重态产生微扰，使这两个能级混合，从而使禁阻的单重态-三重态跃迁可能发生，增加系间穿越来增加磷光分子的量子产率，进而提高室温磷光的强度。如果采用通惰性气体除氧会导致体系中产生大量气泡，且通气除氧耗时长(2-3小时)；采用亚硫酸钠除氧虽然时间短，但条件苛刻，一般需要在中性或弱酸性条件下进行，而且重金属离子的加入会导致环境污染。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种杂化超分子室温磷光材料及其制备方法。以1,3:2,4-二苄叉山梨醇(DBS)作为凝胶因子，通过DBS在有机溶剂/水混合溶剂中的自组装制备超分子凝胶，并加入双子表面活性剂，得到胶束杂化的超分子凝胶，以其作为磷光分子四羰基苯基钯卟啉(Pd-TCPP)的室温磷光的诱导基质；在室温条件下，该诱导基质能诱导磷光分子Pd-TCPP产生高强度的磷光；在制备此材料的过程中无需另外除氧及添加重金属离子。

本发明提出的一种杂化超分子室温磷光材料的制备方法，包含以下步骤：

步骤1将Pd-TCPP溶于适量有机溶剂中，得到浓度为5×10^-5mol/L的溶液A；

步骤2将双子表面活性剂溶解于适量的水中，得到浓度为5×10^-4mol/L的溶液B；

步骤3将步骤1、2中的两种溶液按一定比例进行混合，在300转/分的搅拌速度下，加热至50℃-90℃，然后保温5-10分钟；

步骤4将适量1,3:2,4-二苄叉山梨醇(DBS)溶于有机溶剂中，得到浓度为2.8×10^-1mol/L的溶液C；

步骤5将步骤3的溶液与步骤4的溶液按一定比例混合得到混合液D，将混合液D在300转/分的搅拌速度下搅拌5-10分钟，然后静置冷却到室温，即得到所述的杂化超分子室温磷光材料；

上述混合液D中，由如下体积份的各组分制备而成：

溶液A 5～15份