[发明专利]一种含钐和锌的荧光材料及其制备方法

说明书

所属技术领域

本发明专利涉及一种含钐和锌的荧光材料[Sm(L)₃(H₂O)₂]_2n(3nZnCl₄)·2nH₂O(其中L是烟酸)。 

背景技术

材料、信息和能源三大产业的发展程度已经被公认为是一个国家综合国力强弱的重要标志，其中材料又是信息和能源产业的物质基础。每一种重要新材料的产生都是人类社会发展过程的里程碑。本世纪最重要的研究领域之一就是新材料的研发。稀土荧光材料作为一种重要的材料，在当代发光材料和生物荧光探针领域中起着异常重要的作用。 

一般来说，稀土发生f-f电荷跃迁的时候会发出强的荧光。但是，稀土离子的吸收系数通常比较低，从而导致稀土离子难以发光或者发光较弱。为了提高稀土离子的吸收系数，我们采用具有共轭结构的有机配体如芳环羧酸等与稀土离子配位，将光能吸收后传递给稀土离子，使得稀土离子能够发光。烟酸是一种具有共轭结构的芳环羧酸，它可以和稀土离子有效配位并将吸收的能量传递给稀土离子。另外，锌也可以用于制造荧光材料。因此我们采用烟酸与稀土钐、锌离子反应的方法，合成了一种含钐和锌的荧光材料。 

发明内容

本发明专利的目的是要合成一种含钐和锌的荧光材料。为此，需要选择合适的原料来进行合成反应。 

为此我们采用溶剂热反应法，用SmCl₃·6H₂O、ZnCl₂和烟酸，加蒸馏水后通 过加热反应合成了新型含钐和锌的荧光材料[Sm(L)₃(H₂O)₂]_2n(3nZnCl₄)·2nH₂O(其中L是烟酸)。 

新型含钐和锌的荧光材料[Sm(L)₃(H₂O)₂]_2n(3nZnCl₄)·2nH₂O(其中L是烟酸)具有如下优点：反应过程中不引入杂质，制备简单易行；反应条件温和，无须复杂的设备；可以直接得到体单晶，无须进一步生长该材料的单晶。 

具体实施方式

实施实例1，关于含钐和锌的荧光材料[Sm(L)₃(H₂O)₂]_2n(3nZnCl₄)·2nH₂O(其中L是烟酸)的合成和该材料的单晶生长。 

含钐和锌的荧光材料[Sm(L)₃(H₂O)₂]_2n(3nZnCl₄)·2nH₂O(其中L是烟酸)的合成和该材料的单晶生长是采用溶剂热反应法同时完成的。 

所用化学试剂、生产厂家及投料量为： 

SmCl₃·6H₂O   阿拉丁  纯度≥99.5％   2mmol  0.730g 

ZnCl₂         阿拉丁  纯度≥99.5％   3mmol  0.408g 

烟酸          阿拉丁  纯度≥99.95％  6mmol  0.738g 

先按各反应物的摩尔比准确称得相应质量的反应物，放入容积为23mL的溶剂热罐子中，加入10mL蒸馏水，密封。把封闭好的溶剂热罐子放入马福炉内，用温度控制仪控制温度，由室温5小时内升温至180℃，在180℃恒温10天，再6小时内降至30℃，然后关掉电源。从马福炉中取出溶剂热罐子，打开，可得到无色块状晶体(产率＞62％)。 

经X-射线单晶结构测定，化合物[Sm(L)₃(H₂O)₂]_2n(3nZnCl₄)·2nH₂O(其中L是烟酸)的空间群为P2₁/c(No.14)，其单胞参数为a＝9.5430(4) b＝20.900(1) c＝16.1091(7) β＝104.842(1)°，Z＝2，单胞体积V＝3105.7(2) 荧光光谱 测试表明，化合物[Sm(L)₃(H₂O)₂]_2n(3nZnCl₄)·2nH₂O(其中L是烟酸)发出很强的荧光。