[发明专利]超长寿命室温磷光材料、其制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种超长寿命室温磷光材料、其制备方法及应用。所述制备方法包括：将胺类化合物与浓磷酸于溶剂中混合均匀，形成混合反应液，将所述混合反应液迅速加热至100～200℃并反应，之后进行后处理，获得超长寿命室温磷光材料。所述磷光材料在紫外光激发停止后，能发射出肉眼可辨的绿色磷光和延迟荧光，其衰减寿命可达1.18s，肉眼可分辨时间达10s以上，且其磷光发光性能稳定，耐酸碱腐蚀及光漂白性能好。本发明的磷光材料的产量高，制备工艺简单快速，无需复杂昂贵的设备，易于实现工业化生产，并且由碳点自身聚集，在固态时有效稳定激发三重态并隔绝氧气的影响，使磷光材料具有明亮、长寿命磷光发射而不需要与其他基质复合、包覆。

技术领域

本发明属于材料科学领域，涉及室温长寿命磷光材料，特别涉及一种超长寿命室温含碳磷光材料、其制备方法及应用。

背景技术

与荧光性能相比，磷光发射由于其较长时间的信号发射在众多领域更具应用优势，比如在光学防伪、时间分辨成像等领域。例如，公开号为CN201410466811的专利公开了一种具有磷光发射性能的多重发射防伪油墨，可以实现防伪标示的多重激发从而实现防伪应用。但是目前已有的磷光材料通常以有机分子为主，制备过程复杂、发光寿命较短、肉眼识别困难、对工作环境要求较高，一般要求无氧环境；并且其发光性能受温度的影响较大。因此，业界迫切需要开发于常规环境中具有良好发光性能的新型磷光材料。

碳量子点作为一种新型光致发光材料，由于其优越的发光性能而倍受关注。与半导体量子点相比，碳量子点发光更稳定、易于功能化和工业化、无毒、制备简单廉价。由此可见碳量子点将给发光材料、光电器件、绿色环保、生物医学等领域带来新的发展空间。此外，最近的少数报道指出碳量子点兼具有有机发光材料的优异发光特点，如磷光与延迟荧光发射。因此开展碳量子点的基础研究具有重要的理论意义和应用背景。

目前，虽然具有一些室温磷光和延迟荧光的碳量子点的报道，但是其制备步骤繁琐、磷光衰减迅速，且常分散于固态基质中。例如公开号为CN105199724A的专利公开了一种具有室温磷光和延迟荧光性质的碳量子点的合成方法与相关应用，该碳量子点分散于聚合物基质中具有肉眼可辨的室温延迟荧光。其中，固体聚合物基质由于具有隔绝氧气对碳量子点三线态激子的有效猝灭的作用而显得至关重要，但同时也限制了该磷光材料的最终形态，极大地限制了碳量子点磷光与延迟荧光性能的应用；同时该材料的磷光衰减寿命仅为毫秒级，不利于肉眼观察，严重局限了该材料的应用推广。因此，迫切要求制备新型碳量子点，在不经过固体基质复合情况下即获得更长磷光寿命，进而能够适应实际应用的要求，实现碳量子点磷光性能的有效应用。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种超长寿命室温磷光材料、其制备方法及应用，以克服现有技术中的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种超长寿命室温磷光材料的制备方法，其包括：

将胺类化合物与浓磷酸于溶剂中混合均匀，形成混合反应液；

将所述混合反应液迅速加热至100～200℃并反应，之后进行后处理，获得超长寿命室温磷光材料。

本发明实施例还提供了由前述方法制备的超长寿命室温磷光材料。

优选的，所述超长寿命室温磷光材料包含C-C键、C-O键、C-N键、C＝N键、C-P键、P＝O键、P-O键中的任一种或两种以上的组合。

优选的，所述超长寿命室温磷光材料的粒径分布范围为2～8nm。

其中，所述超长寿命室温磷光材料在室温空气环境下受紫外光激发能够发射出可见光，且在紫外光激发后，还能够发射出肉眼可辨的绿色磷光和延迟荧光，所述超长寿命室温磷光材料的衰减寿命最高可达1.18秒，肉眼分辨时间为10s以上。

优选的，所述紫外光的波长为300～400nm，尤其优选为320～400nm。