[发明专利]一种具有高效发蓝光性能的卤化亚铜杂化化合物及其制备方法和应用

说明书

本发明属于有机‑无机杂化功能材料技术领域，具体涉及一种具有高效发蓝光性能的卤化亚铜杂化化合物及其制备方法和应用。本发明设计并合成了一种新型卤化亚铜杂化化合物Cu₂X₃(tpp)₂(n‑pr‑ted)(X：卤素原子；tpp：三苯基磷；n‑pr‑ted：1‑丙基‑1,4‑二氮杂二环[2,2,2]辛‑1‑鎓)，其中无机阴离子组分Cu₂X₃^‑与有机中性组分tpp通过共价键形成配位阴离子团簇Cu₂X₃(tpp)₂^‑，再与有机阳离子组分n‑pr‑ted通过离子键形成稳定化合物。这种结构属于离子型结构，同时具备了共价键特性，具有较强的发光性能、较好的热稳定性，在固态照明等领域具有巨大的应用潜力。

技术领域

本发明属于有机-无机杂化功能材料技术领域，具体涉及一种具有高效发蓝光性能的卤化亚铜杂化化合物及其制备方法和应用。

背景技术

人类文明发展史中，照明技术一直起着重要作用。随着时代的进步，人们对人工照明的需求与日俱增，照明用电占总电量的12％以上，因此开发和使用高光效、无污染、稳定的光源产品是实现环保节能和可持续发展的关键。

作为固态照明技术发展最快的分支之一，荧光灯和发光二极管因其在节能和环保方面的优势正逐渐取代传统光源。但目前用于荧光灯发光器件的商用荧光粉普遍依靠稀土元素发光，而我国稀土元素矿物的储量有限，开采过程中容易造成污染且冶炼方法复杂，存在潜在的供应危机和成本问题。因此开发应用于固态照明技术的无稀土元素照明荧光粉被认为是新一代照明技术的研究重点。

卤化亚铜有机-无机杂化材料因具备良好的结构多样性和光学可调性而在发光材料领域具有巨大的应用潜力。目前，此类材料主要有分子型和离子型两种结构。分子型杂化结构中存在共价键，能产生多种发光过程，发光效率相对较高，但其分子团簇热稳定性较差，分解温度一般不高于100℃。而离子型结构中存在离子键，热稳定性较高，但缺乏相应的发光过程，发光效率普遍不高。因此，如何整合并充分利用共价键和离子键的优势，成为卤化亚铜杂化发光材料研究的一大难点。同时，如何将共价键与离子键融合在同一种结构中，利用共价键和离子键的协同作用来制备高性能卤化亚铜类杂化发光材料是这类材料重要的发展方向之一。目前，已经有学者研究出了新型的卤化亚铜基杂化材料结构，这种结构结合了中性结构和离子型结构的特点，被称为AIO(All-in-one)型有机-无机杂化材料。但这些AIO型杂化材料需要使用结构复杂的有机配体，而且所采用的有机配体不仅需要带电荷，同时还需要有可以参与配位的活性配位基团,因而适用的有机配体种类有限、成本高，从而限制了这种卤化亚铜基杂化材料的扩展和广泛应用。此外，目前已报道的AIO型卤化亚铜杂化发光材料的发光区间主要是在绿光-橙光区域，而合成具有高效发蓝光的卤化亚铜杂化材料仍然具有挑战性。

综上可见，有机-无机杂化材料具备良好的结构多样性和光学可调性，在发光材料领域有巨大的应用潜力，其中，卤化亚铜离子杂化结构相对稳定，但大部分卤化亚铜化合物缺少金属-配体电荷转移(MLCT，Metal to Ligand Charge Transfer)过程，内部量子产率低导致发光强度低，高效发蓝光的分子团簇较为稀少，这限制了它们的实际应用。因此，有必要研制一种具有高效发蓝光，且量子产率高的卤化亚铜基杂化功能材料。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种卤化亚铜杂化化合物的制备方法，所制得的卤化亚铜杂化化合物在紫外光激发下可高效发蓝光，且具有较好的热稳定性和高量子产率，在固态照明领域具有潜在的应用价值。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明第一方面提供了一种具有高效发蓝光性能的卤化亚铜杂化化合物的制备方法，该方法包括以下步骤：