[发明专利]一种功能化金属-有机框架化合物、其形成的复合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种功能化金属‑有机框架化合物、其形成的复合物及其制备方法和应用，所述功能化金属‑有机框架化合物的分子式为C₃₆H₂₂N₇O₄Zn，所述复合物由四(4‑(3‑(4‑羧基苯基)‑2,3,4‑三氮唑)‑苯基)乙烯为主配体，4‑4’联吡啶为辅助配体，及硝酸锌自组装形成。本发明LIFM‑WZ‑6具有较高的荧光量子产率和双光子吸收截面，具有发射强度大、发光性能稳定的优点；可以大量吸附阳离子小分子染料，达到通过单双光子激发调节发光性能的目的并实现了白光的发射；所述LIFM‑WZ‑6不含水银，无毒性、不挥发，且容易回收利用，具有环境友好性；所述复合物可以通过吸附不同种类以及不含含量的阳离子染料，得到光色、光度不同的发光复合物，从而使得该发光复合物的光色更加易于调节，实现光色的转变。

技术领域

本发明涉及发光金属有机框架材料技术领域，更具体地，涉及一种以四苯基乙烯衍生物为主配体，4-4’联吡啶为辅助配体，及硝酸锌自组装形成的金属有机骨架化合物及其制备方法，以及利用该化合物进行染料吸附形成的复合物，及其单双光子光色调节领域的应用。

背景技术

白色发光材料不仅能够满足人们日常的照明需求，还在显示等领域有着重要应用。因此，白光发光材料成为材料领域的热点问题，引起了人们持续关注。白光可以从具有多种颜色发射的材料中获得，通常通过混合两种互补色(蓝色和黄色)或三种光学三原色(红色、绿色和蓝色)来实现。一般来说，白光材料可分为单分子白光材料和组合白光材料。其中，单分子白光材料具有稳定性高、重现性好等特点，但也存在设计难度大、颜色单一等问题。组合白光材料包括碳量子点、聚合物、钙钛矿配合物和金属有机骨架等等，具有样品合成和发射可调的优点。

有机荧光染料是一种研究历史悠久的发光材料，部分染料在稀溶液状态下具有接近100％的量子效率，拥有极好的发光性能，但在固态下却因为浓度淬灭效应而使得发光效率急剧下降，使得染料的器件化十分困难。染料在高分子材料中的溶解度并不高，很容易出现分相的现象；而传统的多孔材料如沸石、多孔硅材料对染料亲和度不高，装载量很少。因此，需要寻找一种合适的主体材料，既能大量装载染料，又能保持其优良的发光性能。

金属－有机框架材料(Metal organic frameworks，MOFs)是一种新型的有机无机杂化多孔材料，其内部具有较高的孔隙率和周期性的孔道结构。MOFs材料内部具有大量含有共轭体系的有机配体，对有机分子具有良好的亲和性，这是传统多孔材料沸石、多孔硅等不具备的。因此，MOFs是一种优良的可以装载有机功能分子的主体材料。在已有的研究中，MOFs与吸附染料的相互作用主要包括尺寸效应、离子交换和相互作用力。但是，MOFs的荷电性能和孔隙体积具有一定的不确定性，如何设计得到理想的主体骨架MOFs仍然是一个难题。

到目前为止，已经报道了许多具有尺寸效应和离子交换的染料封装MOF的例子，但是使用弱相互作用(如D-A相互作用)吸收有机染料发出白光的MOF仍然很少。另外，以近红外光为激发源的双光子发光材料具有组织穿透力强，自发荧光低，信噪比高等一系列有点引起了人们的广泛关注。双光子吸收(TPA)比单光子吸收(OPA)具有明显的优越性，它可以诱导物理过程(如荧光和磷光)和光化学反应(如光聚合和光控释放)。这使得双光子吸收材料在双光子荧光显微镜、双光子荧光探针、上变频激光器、双光子光动力疗法和双光子诱导的光控释放等领域具有良好的应用前景。

但是，在双光子激发的优点中，很少有基于双光子激发的调光以及白光发射的报道，其中大部分是单组分双光子荧光，很少有多组分调光利用了主客体的不同双光子性质的报道。

发明内容