[发明专利]基于四苯乙烯的有机多孔材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种基于四苯乙烯的有机多孔材料及其制备方法和应用。该有机多孔材料COP‑1，是将TPE‑Ph‑CHO和水合肼加入到o‑DCB和1,4‑Dioxane溶剂中，在100℃的无氧氛围下反应5天后，过滤得到黄色固体，然后用四氢呋喃，甲醇，乙醇洗涤一天得到目标产物COP‑1，该材料合成简单，结构牢固，化学性质稳定，通过荧光的CIE图谱发现其发黄光，绝对量子产率为13.45%。在白光LED领域具有潜在的应用价值。

技术领域

本发明属于有机多孔材料领域，具体涉及基于四苯乙烯的有机多孔材料及其制备方法和应用。

背景技术

近年来多孔材料已经广泛应用于离子交换、吸附与分离、主客体化学等诸多领域。因此多孔材料的研究同时具有基础和应用研究价值。人们根据多孔材料的元素组成及键连方式，将多孔材料分为无机、无机-有机杂化和有机这三种形式的多孔材料。相对于无机多孔材料及无机-有机多孔材料研究，有机多孔材料方面的研究时间较短。因用于构筑有机多孔材料的基块，结构丰富多样，而这些轻元素组成的有机基元，通过共价键连接形成多孔材料，因此有机多孔材料具有骨架组成丰富、修饰性强、化学稳定性好、比表面积高、孔道结构可调、质量轻等优点。

目前白光LED光源实现白光，主要有以下三种方法：①采用红、绿、蓝三种颜色的发光二极管产生白光；②蓝光LED涂敷黄光荧光粉得到白光；③采用近紫外、紫外LED激发红、绿、蓝荧光粉，将三色光进行混合获得白光。第一种方法的最大缺点是价格较高不利于商品化发展；第三种方法中采用紫外激发，不仅能量消耗偏高，而且不利于环保，尤其会对人眼产生严重危害；考虑到这些方面，第二种方法有潜在的优势。眼下商用的荧光粉大部分是稀土金属如铕、铽、钇等的氧化物或者氮化物，稀土作为不可再生的资源，极其珍贵并且近几年价格一路上涨，因此，寻找可用的、化学稳定性更好的有机物作为原料来制备的荧光粉具有非常重要意义。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种基于四苯乙烯的发光基团来合成有机多孔材料，本发明先合成一种新型的发光基团--基于四苯乙烯的化合物(TPE-Ph-CHO)，以水合肼为连接单元，构筑成具有优异发光性能的有机多孔材料的材料，该材料为高分子聚合物，化学性质稳定，能经历长时间光照。进一步拓展了该发光材料的广度和深度。

本发明还要解决的技术问题是提供了一种以四苯乙烯为发光核心的有机多孔材料的合成方法。

本发明还要解决的技术问题是提供了有机多孔材料在发白色LED光方面的应用。

本发明选取了便宜易得的具有优异聚集诱导发光(AIE)效应的四苯乙烯，在溶剂热条件下，通过醛基与水合肼上的氨基进行反应合成具有优异发光性能的有机多孔材料(COP-1)，该材料具有层状的三维网状结构，通过可旋转的酰亚胺化学键进行链接，从而有效的避免了结构堆积引起的聚集诱导淬灭，保持了较高的荧光量子产率，其绝对量子产率为13.45％。因此在发光元器件方向有广阔的前景。

其合成示路线为：

n的值为正整数，实际值取决于参与反应的单体的量。

本发明提供了TPE-Ph-CHO，其化学式为C₅₄H₃₆O₄，其结构式如下：

水合肼的结构如下：₂HN-NH₂·H₂O

COP-1结构如下：

其中n代表正整数。

其中，所合成的基于四苯乙烯为发光核心的有机多孔材料(COP-1)的最大激发波长E_x为470-490nm，最大发射波长E_m在570-590nm，其绝对量子产率为13.45％。