[发明专利]一种热响应磷光材料、其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种热响应磷光材料、其制备方法与应用。所述制备方法包括：将胺类化合物与浓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80～180℃并反应，之后进行后处理，获得热响应磷光材料。本发明的热响应磷光材料在室温空气环境下经紫外光照射能够发射出可见光，且在经紫外光照射停止后，无明显发射，经简单加热处理后能发射出肉眼可辨的绿色磷光，其寿命可达1.39s，肉眼分辨时间长达8～9秒，且发光性能稳定，耐酸碱腐蚀及光漂白性能好，并可根据应用需求简单便捷地制成薄膜、粉体、块体等形态使用，应用广泛，且其制备工艺简单快速，产率高，无需复杂昂贵的设备，易于实现工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种热响应磷光材料，具体涉及一种热响应磷光材料及其制备方法与应用，属于化学和材料科学技术领域。

背景技术

刺激响应型光学材料由于对外界光、电、热、磁等外部刺激具有敏感的性能转变在诸如传感、检测、防伪等领域的应用一直备受关注。与荧光相比，磷光发射由于其较长时间的信号发射在相关领域更具应用优势。由此可见：刺激响应型磷光材料既可以发挥磷光性能的优势，更能实现对外界刺激的实时反馈，是推动相关应用的理想选择。因此开展刺激响应型磷光材料的基础研究具有重要的理论意义和应用背景。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。这样的材料在应用时经过必备的后续处理(如结晶、固化、惰性气体保护等)后，其磷光性能对外界刺激响应的敏感程度明显降低，严重制约了其在传感、检测、防伪等领域的应用。基于此，业界亟需开发一种于常规环境中具有良好磷光发光性能的新型刺激响应型光学材料。

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。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。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。此外，该材料经固化后的磷光性能通常不受外界刺激的影响，在应用上与常规的磷光材料无异，难以体现碳点的性能优势。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经过外加刺激即获得刺激响应型长寿命磷光，进而提升碳点的性能优势，实现碳量子点磷光性能的有效推广与应用。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种热响应磷光材料、其制备方法与应用，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热响应磷光材料的制备方法，其包括：

将胺类化合物与浓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80～180℃并反应，之后进行后处理，获得热响应磷光材料。

在一些实施方案中，所述胺类化合物、浓酸与溶剂的体积比为500～2000：1000～4000：4000～10000。

在一些实施方案中，所述胺类化合物为带氨基(N)有机原料，包括乙二胺、丁二胺、己二胺、乙胺、半胱胺、N-乙基乙二胺、N,N-二甲基乙二胺、乙醇胺、二乙烯三胺中的任意一种或两种以上的组合。

进一步地，所述浓酸包括高温缩聚型浓酸，如浓磷酸、浓硼酸和浓酒石酸中的任意一种或两种以上的组合。

本发明实施例还提供了由前述方法制备的热响应磷光材料。