[发明专利]一种四核稀土铕(III)配合物及其制备方法和作为发光材料的应用

说明书

本发明公开了一种四核稀土铕(III)配合物及其制备方法和作为发光材料的应用，四核稀土铕(III)配合物具有以下化学表达式：Eu₄(C₈H₄O₄)₆2,2'‑bipy)₂H₂O)₄，其制备方法是将邻苯二甲酸水溶液调节pH至5～6后，加入铕(III)盐搅拌反应，固液分离，在固液分离所得液相中加入醇水混合溶剂以及2,2'‑联吡啶醇溶液，通过扩散法得到四核稀土铕(III)配合物晶体，该四核稀土铕(III)配合物有光致荧光性能，且具有荧光强度高、单色性好、稳定性好等特点，且其制备方法条件温和，操作简单，有利于工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种发光材料，特别涉及一种具有四核的稀土铕(III)配合物以及其制备方法，还涉及四核稀土铕(III)配合物作为光致荧光材料的应用，属于发光材料技术领域。

背景技术

稀土元素是指周期表中ⅢB族，21号元素钪、39号元素钇和57～71的镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥,共17个元素。我国是世界稀土资源最丰富的国家，占世界储量的80％，在稀土研究方面有着得天独厚的优势。

由于稀土离子特殊的4f电子组态能级、4f 5d能级及电荷转移带结构，使稀土发光材料的吸收、激发和发射光谱展现出范围很宽且内涵丰富的光学光谱和发光特性，从真空紫外延伸到近红外光谱区，构成取之不尽的光学宝库。稀土发光材料具有其它发光材料所不具备的发光亮度高、余辉时间长、发射光波长可调、无辐射无污染等优点，因此它已经成为节能照明、显示器、光电器件和特种光源(如：促进植物生长、紫外消毒、医疗保健、夜光显示和模拟自然光全光谱光源等)生产中不可或缺的基础材料。稀土发光材料在彩色电视荧光粉、三基色灯用荧光粉、医用影像荧光粉、计算机显示器、核物理、辐射场和军事等方面得到了广泛的应用。稀土发光材料的研究对于我国把稀土资源优势转化为经济技术优势起着十分重要的作用。

由于稀土离子具有特殊的4f电子层结构，其配合物拥有的光致发光的独特性能，且具有发光色纯度高、荧光寿命长、量子产率高等优点，因此受到研究者的广泛关注。1942年，Weissman首次提出“天线效应”，到20年后，科学家们开始对稀土配合物的光致发光性进行系统的研究。如今在激光材料、光纤通讯和荧光探针等领域都能看到稀土配合物光致发光性所发挥的作用。例如，1983年首次报道稀土配合物可以作为探针应用于时间分辨生物检测技术，因其具有较长的荧光寿命，此后，这项技术已在各个领域得到极大应用，特别是在免疫检测方面已有较为成熟的研究。为了使配合物的荧光强度得到增强，选择好的敏化剂是很必要的，一般采用有机配体作为敏化剂，这样能有效传递能量，使稀土离子达到发射状态。通常使用的有机配体有β-二酮、芳香羧酸、大环配体等。但是这些有机配体构筑的金属有机配合物荧光性能有待提高。

现有技术中，以往的合成稀土配合物的方法主要包括干法和湿法。目前工业生产荧光体的方法均为传统的高温固相合成法。其优点是微晶的晶体质量优良、表面缺陷少、发光效率高；而缺点是合成温度高，颗粒尺寸大且分布不均匀，难以获得球形颗粒，易存在杂相。从80年代中期开始，发展荧光体新的合成方法成为发光材料科学的热点。其中化学方法主要涉及溶胶—凝胶法、燃烧法、水热法等。这些方法的共同优点是使合成温度大为降低，产物物相纯度高，可获得较小颗粒。但是与传统方法制备的荧光材料相比，发光效率低，差距大，荧光体结晶质量逊色，颗粒形状难以控制。

发明内容

针对现有的稀土配合物存在的缺陷，本发明的第一个目的是在于提供一种具有光致荧光性能，且荧光强度高、单色性好、稳定性好的四核稀土铕(III)配合物。

本发明的另一个目的是在于提供一种在常温条件下高产率获得晶型好、纯度高的四核稀土铕(III)配合物的方法。

本发明的第三个目的是在于提供一种四核稀土铕(III)配合物作为发光材料的应用，其可以在紫外光照下发出较强红色荧光，可以作为荧光材料应用。