[发明专利]Eu-MOF多色发光晶体材料和Tb-MOF绿光晶体材料及其制备方法

说明书

本发明公开了Eu‑MOF多色发光晶体材料和Tb‑MOF绿光晶体材料及其制备方法，其中，Eu‑MOF多色发光晶体材料和Tb‑MOF绿光晶体材料均为单组份，化学组成分别为：{[Eu₄(4,4’‑二苯醚二甲酸)₆(H₂O)₉]·(H₂O)}_∞、{[Tb₄(4,4’‑二苯醚二甲酸)₆(H₂O)₉]·(H₂O)}∞，并且Eu‑MOF多色发光晶体材料可实现白光发射。本发明的有益之处在于：(1)Eu‑MOF多色发光晶体材料和Tb‑MOF绿光晶体材料不仅具有良好的热稳定性和光稳定性，而且还具有较高的发光效率，是一种优良的新型高效发光晶体材料；(2)在低温水热条件下进行制备，工艺简单，条件要求比较宽松，成本较低，重复性好，并且对环境没有污染，可以进行大批量生产。

技术领域

本发明涉及有机无机杂化的发光晶体材料及其制备方法，具体涉及由单组份组成的Eu-MOF多色发光晶体材料(可实现白光发射)和由单组份组成的Tb-MOF绿光晶体材料(可实现绿光发射)，以及二者的制备方法，属于化学技术领域。

背景技术

随着化石能源的枯竭，能源危机的脚步已经日益临近。在开发可再生能源的同时，提高能源的利用率同样引起了世界各国的高度关注。

目前，照明和显示所消耗的电能占了全球发电总量的50％以上。为了有效提高能量的利用效率，具有较高的能量转化效率并能有效避免常规发光材料中存在的较高能量损耗的高效发光材料受到了科学界和商业界越来越广泛的关注。

发光材料要实现较高的量子产率，那么，其必须能够最大可能的将吸收的能量转化为光子，而非通过无辐射驰豫转化为热能。然而，降低材料的无辐射驰豫需要材料具有较小的声子能量，较好的结晶度和较大的光透过率等。值得注意的是光学晶体材料具有的较好的结晶特性和较大的光透过率以及较小的声子能量(<1000cm^-1)可以避免非晶态材料中存在的无辐射驰豫效应。因此，光学晶体材料通常具有较高的发光效率。

无机有机杂化的光学晶体材料除具有较高的发光效率外，还具有结构的多样性和可调性，这使它们可具有激发依赖的多色发光特性。此外，它们还具有较好的光化学稳定性和较高热稳定性，从而能够在较宽的温度、湿度、压力范围内保持稳定。因此，即使在某些特殊的或者极端的条件下，它们也可广泛应用于显示或者照明的多色发光元器件或者生物细胞的荧光成像上。这推动了无机有机杂化的光学晶体材料正成为高效发光材料的一个研究热点。

近年来，由于金属中心与有机配体配位的多样性，MOFs为发光器件和光学显示提供一个良好的平台。镧系金属有机框架材料(LnMOFs)具有发光效率高、带宽窄和发光寿命长等优点，使其可应用于显示和白光照明等领域。发红光和绿光的晶体材料对实现白光发射具有非常重要的意义，因为我们可以通过调节红、绿、蓝光三原色发射组份的混合比例使材料呈白光发射(WLE)。此外，与三组份白光发射的材料相比，单组份白光发射的(SC-WLE)晶体材料具有颜色均一，容易处理和成本低等优点，然而，单组份白光材料非常稀少。由于绝大多数晶体发光材料都是通过高温提拉法或熔盐法制备得到的，所以其制备条件要求比较苛刻，且成本较高，还对环境造成一定的污染。

因此，利用较为简便的制备方法以及相对温和的实验条件来制备稳定且高效的无机有机晶体发光材料受到了人们的广泛关注。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种具有良好热稳定性和光稳定性、由单组分组成、可实现白光发射的Eu-MOF多色发光晶体材料，及其在低温水热条件下的制备方法。

本发明的第二个目的在于提供一种具有良好热稳定性和光稳定性、由单组分组成、可实现绿光发射的Tb-MOF绿光晶体材料，及其在低温水热条件下的制备方法。