[发明专利]一种四核稀土铽配合物及其制备方法和作为发光材料的应用

说明书

本发明公开了一种四核稀土铽配合物及其制备方法和作为发光材料的应用，四核稀土铽配合物具有以下化学表达式：Tb₄(2,2'‑bipy)₂(C₈H₄O₄)₆(H₂O)₄，其制备方法是将邻苯二甲酸水溶液调节pH至5～6后，加入铽盐搅拌反应，固液分离，在固液分离所得液相中加入醇水混合溶剂以及2,2'‑联吡啶醇溶液，通过扩散法得到四核稀土铽配合物晶体，该四核稀土铽配合物有光致荧光性能，且具有荧光强度高、单色性好、稳定性好等特点，且其制备方法条件温和，操作简单，有利于工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种发光材料，特别涉及一种具有四核的稀土铽配合物以及其制备方法，还涉及四核稀土铽配合物作为光致荧光材料的应用，属于发光材料技术领域。

背景技术

我国是世界稀土资源最丰富的国家,占世界储量的80％。稀土有工业“黄金”之称，由于其具有优良的光、电、磁等物理特性，能与其他材料组成性能各异、品种繁多的新型材料，其最显著的功能就是大幅度提高其他产品的质量和性能。

根据稀土离子发光性能和电子跃迁性质可以将稀土分为以下四类：

(1)不发光的稀土离子La³⁺(4f⁰)、Lu³⁺(4f¹⁴)、Sc³⁺、Y³⁺、Gd³⁺(4f⁷)。Sc³⁺、Y³⁺、La³⁺具有惰性结构，且Sc³⁺、Y³⁺、La³⁺的4f轨道全空，Lu³⁺的4f轨道全满，f*→f跃迁禁阻。Gd³⁺的4f电子很稳定，因为它是半充满的结构，配体不能把能量传递给Gd³⁺的能量，无法出现荧光。不过这些稀土离子能发生共发光效应，进行f*→f跃迁，形成L*→L发光的配合物，荧光强度得到大大的增强。

(2)有较弱荧光的稀土离子，例如Pr³⁺(4f²)、Nd³⁺(4f³)、Ho³⁺(4f¹⁰)、Er³⁺(4f¹¹)、Tm³⁺(4f¹²)、Yb³⁺(4f¹³)。这些稀土离子虽有f电子，但是会产生非辐射失活，电子跃迁能级较密不利于发光，最低激发态能级与基态能级间距较小同样对荧光性能有负面影响，所以观察不到强的发光现象。

(3)具有很强荧光的稀土离子，例如Sm³⁺(4f⁵)、Eu³⁺(4f⁶)、Tb³⁺(4f⁸)、Dy³⁺(4f⁹)。它们符合所有发光条件，能在可见光范围内被检测出来，易于观察到较强的发光现象。

(4)有f-d跃迁的离子，例如Eu²⁺、Yb²⁺、Sm²⁺、Ce²⁺。它们的发射不稳定属于宽带发射，要在可见区发出好的荧光，需要使稀土离子处于稳定状态，这时选择合适的方法尤为重要，否则得不到想要的结果。