[发明专利]一种邻菲啰啉钌配合物与水滑石复合发光超薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于复合发光材料技术领域，特别是提供了一种邻菲啰啉钌配合 物与水滑石复合的红光发光超薄膜及其制备方法。

背景技术

光活性金属配合物(如8-羟基喹啉铝)既有无机材料稳定性好的优势， 又具有有机发光材料荧光量子产率高的特点，因此近20年来受到各国学者 的广泛关注，被认为是一类极具应用前景的发光材料。金属钌配合物在金属 配合物的发展历程中占有重要的地位，由于该类配合物优质的光电性能而被 广泛应用于光致发光，电致发光，太阳能电池，电化学分析等重要领域。目 前，金属钌配合物中荧光量子产率最高的化合物为(1，10-邻菲啰啉-4，7-二 苯)钌(II)配合物或其衍生物，其量子产率为36％，同时是一种性能良好 的红光发光材料。将该类化合物组装成薄膜材料，为其进一步实现功能化与 器件化铺平道路。

双金属复合氢氧化物又称为水滑石(Layered Double Hydroxides，简写 为LDHs)是一种新型的多功能层状材料，其具有层板金属元素可调，层间离 子可交换等多种优点。水滑石材料通过在有机溶剂中进行机械搅拌的方式可 剥离成高度分散的单层纳米片，然后基于静电力，氢键，亲疏水等作用力可 将剥离的层板与不同功能特性的聚合物阴离子通过层层自组装的方法，组装 成为有序排列的薄膜材料。

将带有负电荷的具有光电特性的金属配合物与水滑石纳米片进行交替 组装，形成复合超薄膜，有利于实现金属配合物在分子尺度上的定向排列和 均匀分散，消除由于聚集产生的荧光淬灭。然而，由于组装作用力的限制， 将水滑石纳米片与光功能特性的金属配合物阴离子进行组装形成超薄膜的 研究至今还未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种邻菲啰啉钌配合物，即(1，10-邻菲啰啉 -4，7-二苯磺酸)钌(II)配合物与水滑石复合的红光发光超薄膜及其制备 方法。本发明将水滑石作为一种新型材料应用于与发光金属配合物的组装， 为金属配合物在分子尺度上的均匀分散提供解决方案。

本发明的技术方案是将邻菲啰啉钌配合物与在有机溶剂中剥离的水滑 石纳米片经层层组装方法，形成结构有序的金属配合物/水滑石超分子层状 材料。该复合材料充分利用了水滑石的刚性结构和二维空间的限域作用以及 主客体相互作用，实现了发光金属配合物的固定化。

本发明的邻菲啰啉钌配合物与水滑石复合发光超薄膜的制备步骤如下：

1.硝酸根水滑石前体的制备：

共沉淀法：

a.配制溶液A，将可溶性二价金属阳离子M²⁺和可溶性三价金属阳离子 M³⁺的硝酸盐溶液，按M²⁺与M³⁺的摩尔比为2-4混合，其中M²⁺的浓度为0.1-1M， M²⁺选自Mg²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Ca²⁺、Cu²⁺、Fe²⁺和Mn²⁺中的一种，M³⁺选自Al³⁺、Cr³⁺、 Ga³⁺、In³⁺、Co³⁺、Fe³⁺和V³⁺中的一种；

b.配制NaOH或KOH溶液，NaOH或KOH的摩尔数为步骤a中M²⁺和M³⁺的 摩尔总和的2-2.5倍；

c.将步骤a配制的硝酸盐混合溶液在N₂保护的条件下缓慢滴加到步骤 b配制的碱液中，搅拌，利用1-5mol/L的NaOH将溶液的pH值范围调节至 7-10，在60℃-70℃晶化12-24小时，采用除CO₂的去离子热水离心洗涤至 中性，50-70℃干燥12-24小时，得到硝酸根插层水滑石；

离子交换法：

I.配制尿素溶液，尿素的摩尔数为共沉淀法配制的溶液A中M²⁺和M³⁺的摩尔总和的3-5倍；