[发明专利]一种有机长余辉发光材料及其应用

说明书

本发明公开一种有机长余辉发光材料及其应用，所述有机长余辉发光材料包含联苯聚合物mBPipQ。本发明还公开了该有机长余辉发光材料的制备方法，将联苯聚合物mBPipQ掺杂到环氧树脂基体中，经过完全固化后的硬质环氧树脂基体为内部的mBPipQ粉末提供了一层保护层，阻止一切干扰磷光发射的猝灭剂进入内部；坚硬的环氧树脂保护层赋予长余辉材料在强酸(PH＝1)或强碱(PH＝14)溶液中优异的稳定性。本发明合成联苯型聚合物发色团，以普通小分子为原料，成分简单，制备方法简单易控，具有生产成本低、原料来源广等优势，为简易、高效产业化生产耐强酸强碱的长寿命有机长余辉材料提供新的理论指导及技术支持，也拓宽了长寿命有机长余辉材料的应用范围。

技术领域

本发明涉及有机长余辉发光材料，特别涉及一种耐酸碱性的高效长寿聚合物基长余辉发光材料及应用。

背景技术

室温磷光是一种独特的光致发光现象，在生物成像、数据安全、有机发光二极管、化学传感等方面具有广泛的应用前景。然而，磷光发射所需的三重态激子需要通过系间窜越从最低激发单重态转移到三重态，而这个过程是自旋禁止的；此外，来之不易的三重态激子也会因分子旋转和振动导致非辐射失活，或被水和分子氧猝灭。因此，在环境条件下制备高效有机室温材料仍然是一项艰巨的任务。迄今为止，研究人员已经提出了结晶、自组装、H-聚集等有效策略来促进系间窜越过程产生更多的三重态激子和抑制非辐射跃迁以稳定三重态激子。

近年来，通过合理选择或设计聚合物基体和发色团分子结构，采用刚性甾体化合物、共价交联、自由基共聚、磷光体掺杂基体等方法，实现了高效室温磷光材料的制备。其中，聚合物基体提供的刚性结构是此类材料高效发射室温磷光不可或缺的保证。聚乙烯醇作为最常用的聚合物基体，本身含有羟基，可以与磷光体形成氢键相互作用，极大地抑制了分子运动，压缩了非辐射跃迁路径。然而，聚乙烯醇基体对空气和湿度极其敏感，基体中丰富的氢键和离子键等非共价相互作用在空气或水中容易分解，导致磷光猝灭。这意味着这些室温磷光材料需要严格的储存环境，不能在大气甚至更恶劣的环境中长时间储存。因此，要拓宽聚合物室温磷光材料的应用范围，就必须开发在恶劣环境中具有优异稳定性的长寿命室温磷光材料。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明提供一种稳定性好的长寿命有机长余辉发光材料，解决现有聚合物基长余辉发光材料在酸碱溶剂中稳定性差和寿命短的问题。

同时，本发明还提供所述有机长余辉发光材料的制备方法，解决在环境条件下制备高效有机长余辉发光材料困难，以及成本较高的问题。

进一步，本发明还提供了上述长寿命有机长余辉发光材料在实现数据加密和防伪上的应用。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种有机长余辉发光材料，其特征在于，含有如下结构的联苯聚合物mBPiPQ：

进一步，所述有机长余辉发光材料，采用如下方法制备而成：

S1、合成联苯型聚合物mBPiPQ；

S2、将联苯聚合物mBPiPQ掺杂到环氧树脂基体中，然后转移到硅胶模具中，放置于无水无氧的手套箱中静置固化15-48h，温度为20-30℃，即可得到有机长余辉发光材料。

进一步，其中所述步骤S1包括：

S11、合成联苯型聚合物mBPip：

S12、合成聚合物前驱体QDHB：

S13、联苯型聚合物mBPiPQ的合成，其合成路线如下：

其中，聚合物前驱体和联苯型聚合物的摩尔比例为1：2.5-3.5，反应时间为4-6天。