[发明专利]实现超长近红外室温磷光Cu（I）-MOF配位化合物SUST-WZ3及其制备方法

说明书

一种实现超长近红外室温磷光Cu（I）‑MOF配位化合物SUST‑WZ3及其制备方法，所述功能化金属‑有机框架化合物的分子式为Csubgt;48/subgt;Hsubgt;28/subgt;Cusubgt;4/subgt;Nsubgt;16/subgt;，所述配位化合物以1,4‑双(4‑(1H‑四唑‑5‑基)苯基)萘(Hsubgt;2/subgt;DTzDphNap，以下简称为Tz‑Nap)为有机配体，碘化亚铜为金属盐通过水热反应自组装形成。该配位化合物SUST‑WZ3在450‑505 nm范围内具有金属‑配体电荷转移跃迁（MLCT）发射（450、475和505 nm分别为1.07、2.29、5.38μs），在705 nm处具有三重态发射，其寿命在300 K时为1.85 ms，在77K时为25.16 ms，通过调整双峰的相对强度，可以获得白光。且在低温条件下，肉眼可以观察到SUST‑WZ3的近红外（NIR）长持续性发光（LPL）。

技术领域

本发明属于超长近红外室温磷光材料技术领域，具体涉及一种有机配体1,4-双(4-(1H-四唑-5-基)苯基)萘(Tz-Nap)与Cu⁺自组装形成的金属有机框架配位配合物及其制备方法。

背景技术

室温磷光(Room temperature phosphorescence，RTP)材料已广泛应用于各种领域，如化学传感器、生物成像、照明、防伪等。然而，由于低系间窜跃(ISC)效率和高非辐射衰减常数，大多数材料不能发射RTP。众所周知，ISC效率和非辐射衰减常数分别与重原子、氧和温度等因素密切相关，这使得RTP更加困难。特别是，在一些超长RTP材料中可以发现的长持续发光(LPL)是一种在光照射停止后相当长一段时间内发光的现象，特别适用于夜视、条形码和加密以及显示等。

金属-有机骨架(Metal organic frameworks，MOFs)是金属离子或金属簇和有机分子的组合，它们分别充当节点和连接体。其中，具有精细结构和复杂发光性质的发光MOFs(LMOFs)得到了广泛的研究。对于大多数MOFs，衰减寿命通常在纳秒级，可归因于单线态荧光。最近，报道了一些含有铱、钌、铂基贵金属和铕/铽基稀土的微秒级寿命LMOFs。在这些MOFs中，由于重金属赋予的强自旋轨道耦合(SOC)，单线态激子可以通过ISC下转换为三线态激发态。然而，这些配合物的高成本、不明确的毒性以及仅限于可见光发射可能是不利的。因此，合成富含稀土金属如Cu(I)的高效LMOFs引起了人们的极大关注。

含有d¹⁰构型的Cu(I)离子的Cu(I)-MOFs在发光传感中得到了广泛的关注，由于合成困难而很少被报道。然而，在过去的二十年里，基于其有趣的性质和应用，人们已经发展出了各种各样的Cu(I)配合物。目前，大多数报道的Cu(I)材料，无论是TADF还是磷光，在环境条件下的衰减寿命通常是微秒级。其原因如下：(1)基于荧光性质，常见络合物中的配体是低共轭小分子，因此与Cu(I)原子螯合后不能发出配体的磷光，因为与Cd(II)或Ir(III)相比，金属的SOC较弱，仅产生复杂的三重态发射，包括金属-配体电荷转移(MLCT)、簇中心(CC)等；(2)在同时具有TADF和磷光的材料中，长寿命的三重态激子被消耗，因为大多数激子通过反向系统间交叉(RISC)返回到短寿命的单重态，只有一小部分通过三重态辐射跃迁返回到基态；(3)多个三重态(如MLCT和配体中心的三重态)之间能级的微小差异导致它们之间的振动并融合到其中一个三重状态，导致非辐射失活，这使得复合物不发光或大大缩短发光寿命，限制了它们在RTP/LPL中的应用。因此，迫切需要开发具有长RTP寿命的Cu(I)-MOFs。

发明内容