[发明专利]一类具有高荧光性的含稀土类水滑石及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一类具有高荧光性的含稀土类水滑石及其制备方法。

背景技术

通式为[M²⁺_1-xM³⁺_x(OH)₂]A^n-_x/n.yH₂O]的水滑石(layered double hydroxides，LDHs)，其板层内M²⁺为Mg、Ni、Cu或Zn等二价阳离子，M³⁺为同晶的三价阳离子如Al³⁺等，A为层间阴离子如CO₃^2-、Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-或其它有机阴离子。由于M²⁺部分地被M³⁺同晶取代后使水滑石板层带正电荷，插入层间的阴离子以弱化学键与板层相连，以平衡板层上过量的正电荷，并伴有一定数量的水分子填充到层间。由于LDHs的板层阳离子的可替代性以及层间阴离子的可变换性，可将各种无机和有机阴离子、同多和杂多阴离子以及配合物阴离子等插入层内，组装得到超分子结构的层状物，或三价阳离子(Al³⁺)为其他的同晶或近同晶的三价阳离子取代，由此可获得了不同系列插层类水滑石材料(hydrotalcite-like compound，LLDHs)。迄今，各国研究者对LDHs与LLDHs的合成、制备方法，以及在离子交换、吸附、分离、催化、医药等方面进行了的广泛研究与应用探索。

近年来，各种功能性类水滑石的制备与特性研究，尤为受到关注。由于具特殊次电子层结构的稀土以及各种多价、变价过渡金属元素具有各种光、电、磁、催化等功能，因此将稀土及多价、变价过渡金属离子引入水滑石结构中以获得功能性的类水滑石，成为水滑石研究领域的热点之一。2005年段雪等人提出“具有荧光特性的稀土配合物插层水滑石及其制备方法’’的专利申请(专利申请号：200510012245.7；公开号：CN1715365A，)，系在水滑石层间通过离子交换引入Eu等稀土离子的氨羧配合物以获得具荧光性的水滑石。此外，L.Latterini等将偶氮类及其它染料通过离子交换插入水滑石层间，获得具有光、电功能的杂化材料。

发明内容

本发明的目的是要以适量三价稀土离子取代水滑石或类水滑石中的氢氧化物板层中的三价铝离子，同时将一定量的配体，如噻吩甲酰三氟丙酮(HTTA)、2，2-联吡啶(2，2-biby)等或其混合配体溶混、分散于水滑石或类水滑石层间的亲油性阴离子中，并与分散嵌于氢氧化物板层上的稀土离子配位，有效地防止了作为发光中心的稀土离子因团聚造成的荧光粹灭，而且溶混于层间阴离子中的配体或混合配体与嵌于板层上的稀土离子配位，所形成的特殊组装结构提高了作为发光中心的配位稀土的不对称性，均大大增强含稀土类水滑石的荧光强度，获得一类新型的高荧光性的含稀土类水滑石。

本发明的所采用的具体技术方案如下：

1.本发明所述的一类高荧光性的含稀土类水滑石(R_e-LLDHs)具有如下化学式：

[M²⁺_1-xAl³⁺_x(1-y)R_e³⁺y_x(OH)^-1₂]A^n-_x/n Dy_x/mzB]