[发明专利]黄光或红光铜簇组装体荧光材料、制备方法及其在制备纯铜簇白光LED器件中的应用

说明书

黄光或红光铜簇组装体荧光材料、制备方法及其在制备纯铜簇白光LED器件中的应用，属于白光LED照明技术领域。本发明使用胶体溶液一锅法，利用高沸点溶剂，芳香族及脂肪族巯基包覆配体，通过简单的加热处理，得到稳定的由铜簇组装而成的发射黄光或红光的二维条带组装体荧光材料，通过简单的调控配体结构即可达到对荧光发射峰位置的调控。该组装体荧光材料制备方法简单、快速、可大量生产，原料成本低廉、工艺无污染，且得到的材料亮度以及稳定性都得到提高，并且在预混白光时无荧光淬灭或能量转移现象发生，因此该组装体荧光材料可以应用于高显色指数的白光LED照明领域。

技术领域

本发明属于白光LED照明技术领域，具体涉及利用芳香族及脂肪族巯基包覆配体制备的黄光或红光铜簇组装体荧光材料、制备方法及其在制备纯铜簇白光LED器件中的应用。

背景技术

超小尺寸金属纳米簇由于其具有超精细结构，低毒性，好的生物兼容性，大的斯托克斯位移，使其成为具有潜力的荧光体材料。金银荧光纳米簇的研究日渐成熟，但是贵金属的高成本限制了其在商业化应用的进程。而铜簇发光峰位多集中在黄光以前，且光亮度与稳定性较差。基于实用化方面考虑，得到高亮以及稳定的廉价纳米簇荧光材料成为各方探索的热点。

由纯金属簇构筑的白光器件在原料预混时多出现荧光淬灭或能量转移情况，给工艺带来困难。

基于以上原因，我们利用芳香族及脂肪族巯基包覆配体构筑铜簇组装体荧光材料，并实现了其在黄光与红光区的发射，而且通过简单的改变配体结构就可以改变发光峰位。组装增强了光亮度以及稳定性，且组装体材料在预混构筑白光时没有荧光淬灭及能量转移现象，基于此，利用得到的黄光、红光材料与之前蓝光铜簇材料共混，构筑了基于纯铜簇组装体材料的白光器件。此项研究对基于金属簇白光照明领域的发展具有很大的价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用芳香族及脂肪族巯基包覆配体制备的黄光或红光铜簇组装体荧光材料、制备方法及其在制备高显色指数的纯铜簇白光LED器件中的应用。

该组装体荧光材料重点是利用芳香族巯基包覆配体，窄化铜簇组装体的能带，使其发光集中在红光区。由于该组装体荧光材料制备方法简单、快速，可大量生产、原料成本低廉、工艺无污染，且得到的材料亮度以及稳定性都得到提高，并且在预混白光时无能量转移，因此该组装体荧光材料可以应用于高显色指数的白光LED照明领域。

本发明使用胶体溶液一锅法，利用高沸点溶剂，芳香族及脂肪族巯基包覆配体，通过简单的加热处理，得到稳定的由铜簇组装而成的发射黄光或红光的二维条带组装体荧光材料，通过简单的调控配体结构即可达到对荧光发射峰位置的调控。

具体来说，本发明所述的黄光或红光铜簇组装体荧光材料的制备方法，其步骤如下：

将铜源溶入高沸点溶剂中，铜源质量浓度为1～5％，室温磁力搅拌下加入芳香族或脂肪族巯基包覆配体，配体与铜源的摩尔比为5～25：1，超声使之混合均匀，45～90℃下水浴搅拌0.5～6h，然后冷却至室温；将得到的淡黄悬浊液与三氯甲烷、丙酮按体积比1：2：4的比例混合，摇晃均匀后以6000～8000r/min离心5～10min，倒掉上清液；再向离心所得产物中加入上述同等体积的三氯甲烷和丙酮溶剂，重复以上离心操作2～3次，得到的离心产物抽干后即可得到芳香族或脂肪族巯基包覆配体稳定的由铜簇组装而成的二维条带组装体荧光材料。通过改变巯基包覆配体结构，即可得到黄光或红光区不同发射峰位的黄光或红光铜簇组装体荧光材料。