[发明专利]一种三元稀土掺杂的多酸衍生物及其制备方法和作为荧光发光材料的应用

说明书

本发明属于多酸基稀土材料技术领域，提供了一种Eu/Tb/Tm三元稀土掺杂的多酸衍生物，该多酸衍生物分子式为[N(CH₃)₄]₃K₂[Eu_xTb_yTm_1‒x‒y(C₇H₅O₂)(H₂O)₂(α‑PW₁₁O₃₉)]·11H₂O(0.02≤x≤0.05，0.40≤y≤0.45)。本发明通过将EuCl₃·6H₂O、TbCl₃·6H₂O、TmCl₃·6H₂O、苯甲酸和多酸前驱体K₁₄[P₂W₁₉O₆₉(H₂O)]·24H₂O溶于蒸馏水中，调节pH至4.5‑4.8，室温下搅拌20―30 min，然后在60±5℃条件下加热1.0―1.5 h，再趁热加入四甲基氯化铵并搅拌反应20―30 min，反应结束后冷却、过滤，滤液静置析出无色块状晶体，即为三元稀土掺杂的多酸衍生物。在该稀土衍生物中，多酸钨簇片段和苯甲酸配体都能够敏化稀土离子发光，Eu³⁺离子具有红光发射性能，Tb³⁺离子具有绿光发射性能，Tm³⁺离子具有绿光发射性能，三原色按照一定比例能够调谐出白光发射。

技术领域

本发明属于多酸基稀土材料技术领域，具体涉及一种三元稀土掺杂的的多酸衍生物及其制备方法和作为荧光发光材料的应用。

背景技术

基于镧系离子的发光材料，作为经典的无机光学材料，由于其具有潜在的高量子效率、高寿命、可靠性和安全性等优点，多年来一直受到科研工作者和工业界的关注。基于以上优点，稀土基发光材料已用于各种领域，如发光二极管的光学应用、检测与传感、激光、生物成像、生物医学等。

众所周知，多金属氧酸盐（简称多酸），是由高价态的前过渡金属（如：V^V，Nb^V，Ta^V，Mo^VI，W^VI）构成的一系列金属氧簇。多酸拥有一系列优良的特性：(a) 杰出的热稳定性；(b)可调控的大小和形状以及结构多样性；(c) 拥有富氧表面并显示出良好的电化学性质；(d)可以作为多齿的无机配体，通过O供电子基团与金属离子配位。由于其丰富多样的拓扑结构和多功能，多酸在磁性、荧光、催化、药物化学和材料科学等领域引起了广泛的兴趣。自1971年，Peacock和Weakley报道第一例Ln³⁺基多酸化合物以来，Ln³⁺基多酸化合物的合成吸引着越来越多工作者的注意，并在催化、磁性和光学等领域有潜在应用。