[发明专利]一种热活化延迟荧光晶态框架材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开一种热活化延迟荧光晶态框架材料及其制备方法与应用，所述热活化延迟荧光晶态框架材料的制备方法，包括步骤：提供锆盐及有机溶剂；合成有机配体，所述有机配体的结构式为：将所述锆盐与所述有机配体溶于所述有机溶剂中进行反应，得到所述热活化延迟荧光晶态框架材料；所述反应的反应结构式如下式所示：本发明提供的制备方法工艺简便、费用低廉、易于调节。本发明制备得到的热活化延迟荧光晶态框架材料的非共轭程度大、刚性强、结晶度高、抗氧气和水环境干扰、辐射跃迁速率快，具有抗氧气淬灭的热活化延迟荧光发射。本发明提供的纳米级热活化延迟荧光晶态框架材料可进入细胞，实现细胞成像。

技术领域

本发明涉及有机荧光材料技术领域，尤其涉及一种热活化延迟荧光晶态框架材料及其制备方法与应用。

背景技术

热活化延迟荧光(TADF)材料属于第三代发光材料。相比于磷光材料，TADF材料不仅不需要使用贵金属材料，而且其最低激发态能级的单线态(S₁)和三线态(T₁)能够进行有效的传递和转化。其中通过反向系间窜越能够使得三线态的激子被利用，从而大幅度提高发光效率。其中的TADF高分子材料被认为是湿法加工的理想原料，适用于旋涂和喷墨印刷等领域，但是TADF高分子结构的设计仍然比较单一，难以实现结构的多样化，从而限制了材料的设计范围。

近二十年来，框架材料也迎来了非常快速的发展，金属有机框架材料和共价有机框架材料的诞生标志着新型晶态孔材料的进步，与传统聚合物材料相比，其具有超高的比表面积和可调控的孔道环境。但是多孔结构往往对氧气环境敏感，容易造成发光的淬灭，很难实现TADF发射。因此，开发新型、结晶度高并且抗氧气干扰的TADF框架材料具有非常重要的价值和意义。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种热活化延迟荧光晶态框架材料及其制备方法与应用，旨在解决现有框架材料对氧气环境敏感，容易造成发光的淬灭，难以实现TADF发射的问题。

本发明的技术方案如下：

本发明的第一方面，提供一种热活化延迟荧光晶态框架材料的制备方法，其中，包括步骤：

提供锆盐及有机溶剂；

合成有机配体，所述有机配体的结构式为：

将所述锆盐与所述有机配体溶于所述有机溶剂中进行反应，得到所述热活化延迟荧光晶态框架材料；所述反应的反应结构式如下式所示：

可选地，所述合成有机配体的具体步骤包括：

提供螺双吖啶；

将所述螺双吖啶的结构进行轴向延伸，然后利用Buchwald-Hartwig偶联反应引入苯甲酸端基，得到所述有机配体。

可选地，将所述锆盐与所述有机配体溶于所述有机溶剂中进行反应，得到所述热活化延迟荧光晶态框架材料的具体步骤包括：

将四氯化锆和所述有机配体溶于N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入三氟乙酸进行反应，反应后分别用N,N-二甲基甲酰胺和二氯甲烷进行洗涤，干燥后得到所述热活化延迟荧光晶态框架材料，所述热活化延迟荧光晶态框架材料的粒径为微米级。

可选地，所述四氯化锆与所述有机配体的摩尔比为1:(0.5-1.5)，和/或，所述N,N-二甲基甲酰胺与所述三氟乙酸的体积比为(100-500):1。

可选地，将所述锆盐与所述有机配体溶于所述有机溶剂中进行反应，得到所述热活化延迟荧光晶态框架材料的具体步骤包括：

将氧氯化锆和所述有机配体溶于N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入甲酸进行反应，反应后分别用N,N-二甲基甲酰胺和二氯甲烷进行洗涤，干燥后得到所述热活化延迟荧光晶态框架材料，所述热活化延迟荧光晶态框架材料的粒径为纳米级。