[发明专利]一种小分子长余辉配合物及其制备方法

说明书

本发明提供一种小分子长余辉配合物及其制备方法，所述的配合物晶体制备包括步骤1，将MX_n和有机物A置于蒸馏水中，将所得混合体系的pH调节至5.7～5.8，得到混合体系A，将混合体系A在150～160℃下进行水热反应，得到产物液；步骤2，将产物液中的产物洗涤后干燥；所述粉末的制备方法，按(0.1～0.15)：(0.2～0.3)的摩尔比将MX_n和有机物A混合后研磨得到混合物A，直到在紫外光下混合物A有长余辉现象。本发明的制备方法毒性低，产率高，产物溶解性能好，可用于大规模的实际生产，合成的长余辉发光材料的稳定性能得到提高，而且发光效率高，荧光寿命长，长余辉效果良好。

技术领域

本发明涉及荧光发光材料制备领域，具体为一种小分子长余辉配合物及其制备方法。

背景技术

长余辉发光材料简称长余辉材料，又被称为蓄光型发光材料，俗称夜光粉或长余辉粉。最常见的长余辉发光材料如“夜光杯”、“夜明珠”是由天然矿石而制成的；此外，宋朝时期人们开始使用牡蛎和其他天然的长余辉材料，并将其制成“长余辉颜料”；西方记录的最早的长余辉物质是1603年一位意大利制鞋匠烘烤当地矿石并获得一些在黑暗中发红光的物质。经过分析，发现矿石中含有硫酸钡，其中一些经过还原焙烧后变成硫化钡长余辉物质。长期以来，这种荧光材料引起了专家们极大的研究兴趣，现在已广泛应用于商业化夜视或视觉材料，具有极高的科学价值和经济价值。

长余辉材料的发光原理是光致发光，当被光源激发到激发态时储存能量，激发停止后，能量以光的形式缓慢释放，能在黑暗中发光几秒钟，几分钟，几小时甚至几天。因此长余辉材料可以吸收太阳光以及其他的人工光源的能量并将部分能量储存起来，缓慢以不同颜色的光形式磷光释放出来。由于其发射的过程缓慢，达到持续照明的效果，已经被广泛的商业化为夜视手表、求救信号、夜间指示灯和照明等。此外由于长余辉材料拥有长时间的发射特性使得它能够解决背景荧光方面的问题，因此可以应用于生物医学领域，比如体内生物成像等。

自从20世纪初发现长余辉现象以来，长余辉材料的发展取得了长足进展。从长余辉现象的发现到20世纪90年代，性能最好的长余辉材料为金属硫化物体系长余辉材料，后期出现的新型铝酸盐长余辉材料发展的也非常迅速，它的发光强度、发光时间、化学稳定性都较第一代长余辉材料有很大改进，尤其是长余辉材料余辉衰减时间可长达10小时并具有很高的耐久性。随后这种稀土激活的铝酸盐长余辉材料就成为发光涂料的基础，获得了商业界的青睐，被广泛应用在仪表显示、光电子器件、夜间应急指示以及国防军事等重要领域。而且研究发现，Eu²⁺,Ln共激活的镁黄长石结构的焦硅酸盐化合物和镁硅钙石结构的硅酸盐化合物的余辉发光性能最好，其余辉持续时间大于20h。所以，硅酸盐基质的长余辉材料也越来越受重视，正相继被开发。然而一般无机体系的长余辉材料不仅制备工艺难，需要1000℃以上的高温，而且原料里所加入的稀土元素开采较难，成本高昂，能耗极高，自然资源和环境的压力日益剧增。除此之外，这种无机体系的长余辉材料存在一个难溶解的问题，比如化合物必须经过研磨成微米级别的粉末通过超声才能溶解到溶剂中，这不仅造成了长余辉材料与普通的聚合物的相容性差，而且研磨出来的粉末光散射程度大，使材料的透明度降低。针对以上问题，2017年有专家发现了第一个真正的有机长余辉系统，这促使很多专家的目光又集中在基于有机体系的长余辉材料之上。

到目前为止，由于有机长余辉材料出现较晚，发展尚不成熟，所以关于有机长余辉发光材料的报道非常少。有机长余辉材料主要通过多种有机化合物的物理复合，是电子给体和电子受体可以产生稳定的自由基阳离子，形成能量给体-能量受体发光机制，然而材料的稳定性和分散性存在不足，样品的重复性效果差，也存在许多不足；近年来，随着有机-无机配合物制备荧光发光材料的技术发展逐渐成熟，具有长余辉特性的有机-无机杂化类的配位聚合物材料相续问世，但是这类材料的制备对原料浓度、反应温度、pH条件非常灵敏，因此制备产率不高。此外，由于配合物极其稳定，反而造成了其溶解性较差，不利于后续的生产应用。

发明内容