一种稀土铕硝酸盐配合物发光材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种稀土铕硝酸盐配合物发光材料及其制备方法和应用，涉及发光材料技术领域，其技术方案要点是：该稀土铕硝酸盐配合物的化学式为：(RM3HQ)2KEu(NO3)6，其中，RM3HQ为正一价的R

【技术实现步骤摘要】
一种稀土铕硝酸盐配合物发光材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及发光材料
，更具体地说，它涉及一种稀土铕硝酸盐配合物发光材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]传统的稀土配合物是指由稀土离子和有机配体构成的物质，它们之间形成配位键，其发光现象早在二十世纪四、五十年代就已经被观察到，主要涉及稀土离子的发光，配体的光谱特性和配体与稀土离子之间的能量传递，其中最重要的是稀土离子的发光。其稀土离子发光，既可利用激发单重态的能量，又可利用配体的激发三重态能量，相对比于受到自旋统计的限制的纯有机荧光发光材料而言，其理论最大内量子效率高。1942年，Weissman就研究发现Eu
3+
在与某些有机配体形成螯合物时，在紫外灯照射下具有极高的发光效率。其原因是Eu
3+
具有5D0→7F
J
(J＝0,1,2,3,4)跃迁的特性，能够在橙红色以及红色光谱区域产生窄带发射，且色纯度较高，所以利用铕配合物可以得到较为纯正的红光。然而，稀土元素作为亲氧的元素，不仅能和β
‑
二酮、芳香羧酸、大环配体等有机物配位，也能够和高氯酸、硝酸等含氧酸根配位形成无机配合物。
[0003]当稀土与硝酸根配位时，极易形成十二配位的二十面体，即三价稀土离子与六个硝酸根以螯合方式配位。此时，稀土离子处于二十面体的中心，其磁偶极跃迁强度大于电偶极跃迁强度。根据宇称选择定则，如果Eu
3+
所处的环境是严格对称的，电偶极跃迁的发生是不被允许的。然而，由于晶格振动，Eu
3+
轻微偏离对称中心，在一定程度上允许电偶极跃迁的发生。稀土配合物的发光波长取决于稀土配位中心，配体仅起微扰作用。因此，利用硝酸根作为配体代替传统稀土配合物中的有机配体，是对稀土配合物体系的有益补充，进一步丰富了稀土配合物体系。
[0004]目前，稀土配合物由于发光稳定，在工业、农业、生物学等许多领域都已经获得了应用。其原因是稀土配合物的4f电子处于原子结构内层，4f电子受外层电子的屏蔽，f
‑
f跃迁受外界干扰小，所以配合物荧光稳定。在现有的技术中，工业化生产荧光粉的方法主要采用传统的高温固相法。这种方法的具有晶体质量优良、表面缺陷少、发光效率高等优点，但其缺点也不容忽略，例如合成时能耗高、容易产生杂相等。因此，寻找一种能够通过简单的合成方法获得的高纯度稀土配合物发光材料是极具有意义的。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的为了解决上述问题，是提供一种稀土铕硝酸盐配合物发光材料及其制备方法和应用，该发光材料在紫外灯照射下可发射出较强红色荧光，可以在近紫外区、紫光区域被有效激发，在395nm的激发下具有592nm的发射峰，其荧光量子产率为20.76％，发光寿命为4.32毫秒。该铕硝酸盐配合物可以通过简单的溶液法挥发溶剂合成，制备工艺简单，易于操作，合成时能耗低，产率高，纯相易得。
[0006]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种稀土铕硝酸盐配合
物发光材料，所述稀土铕硝酸盐配合物的化学表达式为：(RM3HQ)2KEu(NO3)6，其中RM3HQ为正一价的R
‑
N
‑
甲基
‑3‑
羟基奎宁环醇有机阳离子；所述的稀土铕硝酸盐配合物为单斜晶系的晶体材料，空间群P21，晶胞参数：，晶胞参数：α＝90.00
°
,β＝91.22
°
～91.45
°
,γ＝90.00
°
,,
[0007]本专利技术进一步设置为：所述稀土铕硝酸盐配合物为晶体材料，其单晶结构的不对称单元内包含两个Eu
3+
、两个K
+
、四个RM3HQ和12个NO3‑
；每个所述Eu
3+
与六个硝酸根相连形成十二配位，每个所述K
+
与两个RM3HQ有机阳离子中的两个氧原子和四个硝酸根上的六个氧原子相连形成八配位，所述六个氧原子中有三个氧原子分别来自三个稀土原子上三个不同的NO3‑
，另外三个氧原子来自同一个稀土原子上三个不同的NO3‑
；所述Eu
3+
和K
+
之间通过NO3‑
桥接形成三维结构。
[0008]本专利技术还提供一种稀土铕硝酸盐配合物发光材料的制备方法：采用溶剂挥发法制备，以水作为溶剂，将RM3HQ源、Eu源、K源溶解，混合后，在室温下挥发溶剂后得到目标产物。
[0009]本专利技术进一步设置为：所述的RM3HQ源、Eu源、K源的物质的量比例为RM3HQ源：Eu源：K源＝2～4:1:1；所述RM3HQ源的物质的量分数以其中所含的RM3HQ的物质的量数计；所述Eu源的物质的量分数以其中所含的Eu元素的物质的量数计；所述K源的物质的量分数以其中所含的K元素的物质的量数计。
[0010]本专利技术进一步设置为：所述RM3HQ源来源于RM3HQ硝酸盐溶液；所述Eu源来源于Eu(NO3)6·
6H2O；K源来源于KNO3。
[0011]本专利技术进一步设置为：所述Eu源和K源可直接加入到RM3HQ源中，或溶解后再与RM3HQ源混合。
[0012]本专利技术还提供一种稀土铕硝酸盐配合物发光材料的应用：所述稀土铕硝酸盐配合物发光材料可在紫外光激发下转变为可见光，将其应用于发光材料领域。
[0013]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：该铕硝酸盐配合物可以通过简单的溶液法挥发溶剂合成，制备工艺简单，易于操作，合成时能耗低，产率高，纯相易得。制成的发光材料在紫外灯照射下可发射出较强红色荧光，可以在近紫外区、紫光区域被有效激发，在395nm的激发下具有592nm的发射峰，其荧光量子产率为20.76％，发光寿命为4.32毫秒。
附图说明
[0014]图1是本专利技术所制备的(RM3HQ)2KEu(NO3)6在室温时的最小不对称单元；
[0015]图2是本专利技术所制备的(RM3HQ)2KEu(NO3)6在室温下的粉末衍射谱图；
[0016]图3是本专利技术所制备的(RM3HQ)2KEu(NO3)6的荧光激发光图谱；
[0017]图4是本专利技术所制备的(RM3HQ)2KEu(NO3)6在592nm检测波长下的发光衰减曲线；
[0018]图5是本专利技术所制备的(RM3HQ)2KEu(NO3)6的色坐标图和实物发光情况。
具体实施方式
[0019]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术的实施例及附图，对本专利技术的技术方案进行进一步详细地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有
做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0020]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种稀土铕硝酸盐配合物发光材料，其特征是：所述稀土铕硝酸盐配合物的化学表达式为：(RM3HQ)2KEu(NO3)6，其中RM3HQ为正一价的R
‑
N
‑
甲基
‑3‑
羟基奎宁环醇有机阳离子；所述的稀土铕硝酸盐配合物为单斜晶系的晶体材料，空间群P21，晶胞参数：，晶胞参数：α＝90.00
°
,β＝91.22
°
～91.45
°
,γ＝90.00
°
,2.根据权利要求1所述的一种稀土铕硝酸盐配合物发光材料，其特征是：所述稀土铕硝酸盐配合物为晶体材料，其单晶结构的不对称单元内包含两个Eu
3+
、两个K
+
、四个RM3HQ和12个NO3‑
；每个所述Eu
3+
与六个硝酸根相连形成十二配位，每个所述K
+
与两个RM3HQ有机阳离子中的两个氧原子和四个硝酸根上的六个氧原子相连形成八配位，所述六个氧原子中有三个氧原子分别来自三个稀土原子上三个不同的NO3‑
，另外三个氧原子来自同一个稀土原子上三个不同的NO3‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建荣，王泽杰，邹庆华，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：