[发明专利]一种具有高量子产率的温度敏感的荧光变色材料

说明书

本发明公开了一种具有高量子产率的温度敏感荧光变色材料及其制备方法。该变色材料为一种Cu(I)配合物，其是以碘化亚铜、三间甲苯基膦为反应原料，采用简单的溶液合成法制成，其在室温下，紫外光照射下能够发出高亮度的橙色荧光，并且随着温度的降低其荧光颜色发生改变，最终在77K温度下荧光颜色转变为紫红色，并且有高的荧光量子产率96.7%。且其具有制备成本低、操作方法简单、产率高；荧光强度高，温度敏感变化明显等特点。可作为一种新型的温度敏感材料，用于防伪等领域。

技术领域

本发明属于材料制备技术领域，具体涉及一种具有高量子产率的温度敏感荧光变色材料及其制备方法。

背景技术

刺激响应材料指的是材料受到一种或多种外界刺激，如压力、温度、湿度、pH值、电场或者磁场变化时，发生可逆的结构和性能变化的材料。因为其拥有的这一性质，刺激响应材料被广泛应用于传感器、商标防伪、记忆芯片、数据存储、分子开关等领域。本发明主要涉及对温度刺激具有响应性质的热致变色材料。

热致荧光变色材料指的是在不同的温度下，物质表现出不同的发光性能。热致变色材料的种类有很多，包括无机热致变色材料、有机热致变色材料、有机无机杂化热致变色材料等。其中有机无机热致变色材料因为其同时具有较好的稳定性和良好的热致变色性质得到青睐。

以d⁸/d¹⁰过渡金属簇为主的热致变色材料，主要是利用不同温度下，晶型/构型的改变，分子堆积状态的改变以及晶格发生收缩/伸展等因素引起的无机簇结构中金属-金属键作用里发生变化，从而导致其发光的变化。

目前，该类材料的合成大多使用了金、铱等贵金属；其次，一些热致变色材料的合成过程需要无水无氧的条件，这使得该类材料的合成成本大大增加，不利于此类材料应用于实际生活当中。另一方面，一些热致变色材料的发光强度低，受温度变化导致的发光颜色变化不明显，这也使得其不利于实际应用。因此，制备出合成成本低廉、合成方法简单、同时具有高强度的荧光性能和明显的热致变色现象的材料有很大的应用前景。

发明内容

基于上述分析，本发明的目的在于提供一种具有高量子产率的温度敏感荧光变色材料及其制备方法。其选用价格低廉的碘化亚铜与三间甲苯基膦为反应原料，采用简单的溶液合成法，制备出一种具有高荧光强度的温度敏感材料。其制备方法简单，原料价廉，产率高。并且制备过程中无有害产物，为环境友好的绿色合成。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有高量子产率的温度敏感荧光变色材料，其为一种Cu(I)配合物，其结构为：

该Cu(I)配合物在室温中、紫外光照射下能够发出高亮度的橙色荧光，并且随着温度的降低其荧光颜色发生改变，最终在77K温度下荧光颜色转变为紫红色。

所述Cu(I)配合物的制备方法，将1 mol碘化亚铜溶于7 mL乙腈中，然后加入8 mL溶解了1 mol三间甲苯基膦的丙酮溶液，将混合溶液搅拌均匀，10 min后过滤到烧杯中，所得清液在室温下静置挥发，24h后获得无色透明晶体，将所得产物从溶液中取出，晾干后收集。

本发明的显著优点在于：

（1）本发明所得Cu(I)配合物在室温条件、紫外光（365nm）激发下，能够发出橙色的荧光（最大发光波长609nm），并且荧光强度高，其量子产率也比较高（96.7%）。

（2）随着温度的降低，该配合物的荧光颜色发生明显变化，在最低77K温度下发出紫红色荧光。

（3）本发明所用原料为市售廉价的碘化亚铜、三间甲苯基膦以及乙腈和丙酮溶剂；其反应在室温下即可进行，且反应时间短，操作简单；且得到的产物纯度高，产率大。