[发明专利]一类耐紫外辐照的苯基膦抗衡阳离子型稀土配合物及其制备方法

说明书

本发明为一类耐紫外辐照的苯基膦抗衡阳离子型稀土配合物及其制备方法。该稀土配合物的化学式为Ln(β‑二酮)₄‑膦盐阳离子，其中，Ln系元素为：Tb³⁺、Nd³⁺、Sm³⁺、Eu³⁺、Gd³⁺、Ho³⁺、Er³⁺、Yb³⁺、Tm³⁺或Dy³⁺中的一种或多种。该稀土配合物结合具有共轭结构且稳定性优异的膦盐材料，利用离子交换法将膦盐中的阳离子与四元配合物中的Na⁺交换，从而引入共轭结构的抗衡阳离子。本发明为一种发光效率高且具备一定耐紫外辐照的新型离子稀土配合物。

技术领域

本发明隶属稀土发光材料领域，涉及一种发光材料的制备，具体为获得一种高效率的发光材料并兼备耐紫外衰减能力。

背景技术

发光材料在日常生活中随处可见，LED灯、发光二极管、荧光粉、航空航天显示器以及彩色电视机和投影仪等，社会的发展与发光材料的进步相辅相成，在各个领域发光材料都有一定的突破进展，比如发光材料的种类、稳定性、发光效率、成本等。与此同时，节能灯，彩色屏等具有各种颜色的发光材料层出不穷，并且发光材料的研发也更趋于节能高效。在不断发展进步的同时，很多国内外科研人员对这一研究方向也是重点关注，力求发光材料更新更快的发展，同时发光材料与能源领域息息相关，密不可分，一个好的发光材料的制备应该兼顾各个方面，比如其光稳定性、耐高温性能、能源消耗等等。在发光材料中，稀土配合物及其氧化物发光材料的研发占据着重要地位，其中稀土配合物优异的发光性能得到了众多科研人员的关注。

稀土离子在现代前沿技术领域具有极其重要的应用价值，这是由于它具有独特的光、电、磁等性能。作为稀土研究领域重要的组成部分，稀土有机配合物表现出特征性的窄带发射，具有发光效率高、发射寿命长等突出特点，在发光领域具有非常重要的地位，并且其丰富、新奇的拓扑结构在照明、显示、能源等领域呈现出诱人的应用前景。在稀土有机配合物体系中，有机配体在紫外区具有较大的摩尔消光系数，有效弥补了稀土离子f-f禁阻跃迁的缺陷，将激发态的能量通过无辐射的跃迁形式传递给稀土离子，从而激发稀土离子的特征荧光。长期以来，研究者一直专注于如何最大程度化提高稀土配合物的发光效率，主要方式是通过配体改性来优化它的三重态能级，引入第二配体的方式来减少水分子的配位，合成三元稀土配合物。但是在高热、长期的紫外辐照等条件下，大部分有机配体本身会分解，最终造成稀土配合物荧光强度、寿命、量子效率的衰减，这些本质性的缺陷至今使得稀土配合物无法在工业化生产中得到应用。因此，如何提高稀土配合物的光热稳定性也成了科学家们长期致力于解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对当前技术中发光优异但发光稳定性较差的稀土四元配合物Ln(β-二酮)₄Na存在的不足，提供一类耐紫外辐照的苯基膦抗衡阳离子型稀土配合物及其制备方法。该稀土配合物结合具有共轭结构且稳定性优异的膦盐材料，利用离子交换法将膦盐中的阳离子与四元配合物中的Na⁺交换，从而引入共轭结构的抗衡阳离子。本发明获得一种发光效率高且具备一定耐紫外辐照的新型离子稀土配合物。

本发明的技术方案为：

一类耐紫外辐照的苯基膦抗衡阳离子型稀土配合物，该稀土配合物的化学式为Ln(β-二酮)₄-膦盐阳离子，其中，Ln系元素为：Tb³⁺、Nd³⁺、Sm³⁺、Eu³⁺、Gd³⁺、Ho³⁺、Er³⁺、Yb³⁺、Tm³⁺或Dy³⁺中的一种或多种；

所用到的膦盐类共轭结构带正电荷的抗衡阳离子为：

所述的β-二酮配体具体为：