一种具有长余辉特性的镉金属-有机框架材料、制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种具有长余辉特性的镉金属

【技术实现步骤摘要】
一种具有长余辉特性的镉金属
‑
有机框架材料、制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及金属
‑
有机框架晶态功能材料领域，尤其是提供一种具有长余辉特性的的镉金属
‑
有机框架材料及其制备方法、应用。

技术介绍

[0002]目前为止，对于无机长余辉材料的研究已经十分成熟，但是无机长余辉材料的制备过程较为复杂，所用材料较为昂贵。相比于无机长余辉材料，有机室温磷光材料由于价格低廉、合成简便、生物相容性好、柔性以及官能团易修饰等优点，在生物成像、光学记录、信息存储、防伪系统等诸多高新科技领域有着诱人的应用前景。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种具有长余辉特性的镉金属
‑
有机框架材料及其制备方法。该材料合成原材料易得，制备方法简单，稳定性好，产率高。磷光寿命较长，在荧光、磷光材料领域具有广阔的应用前景。
[0004]本专利技术提供了一种具有长余辉特性的镉金属
‑
有机框架材料，所述的材料的配合物的化学式为：[Cd2(D
‑
Cam)2(bidpe)2]·
6H2O，其中bidpe为4,4'
‑
双(咪唑
‑1‑
基)二苯醚，D
‑
Cam为去质子化的D
‑
樟脑酸。
[0005]所述的镉配合物属于单斜晶系，空间群为P21，晶体参数为所述的镉配合物属于单斜晶系，空间群为P21，晶体参数为α＝90
°
，β＝113.460(7)
°
，γ＝90
°
，Z＝2，
[0006]本专利技术所提供的具有长余辉特性的镉金属
‑
有机框架材料，其晶体学数据如表1所示。
[0007]表1镉金属
‑
有机框架材料的晶体学数据
[0008][0009][0010]本专利技术提供上述一种具有长余辉特性的镉金属
‑
有机框架材料的制备方法，其反应步骤如下：
[0011]在氮气保护下，将4,4'
‑
二溴二苯醚、咪唑、K2CO3和Cu2O在N,N
’‑
二甲基甲酰胺中混合，并在160℃下加热回流48小时。停止反应后冷却至室温，抽滤并洗涤几次，直至滤液变成清液，收集滤液，将冰蒸馏水倒入滤液，产生白色固体，抽滤、干燥得到4,4'
‑
双(咪唑
‑1‑
基)二苯醚。将4,4'
‑
双(咪唑
‑1‑
基)二苯醚、D
‑
樟脑酸、硝酸镉、N,N'
‑
二甲基甲酰胺(DMF)和水的混合溶剂加入到含聚四氟内衬的反应釜中加热反应后，冷却、洗涤、干燥，得到所述镉基配合物。
[0012]本专利技术优势在于：本专利技术的镉金属
‑
有机框架材料的制备方法简单，稳定性好，产率高。在室温条件下，365nm紫外灯照射下，显示出蓝色荧光发射，在关掉紫外光后，显示出较长的绿色磷光。
附图说明
[0013]图1为本专利技术镉金属
‑
有机框架材料配合物的不对称单元结构图；
[0014]图2为本专利技术镉金属
‑
有机框架材料配合物的二维结构图；
[0015]图3为本专利技术镉金属
‑
有机框架材料配合物的堆积图；
[0016]图4为本专利技术镉金属
‑
有机框架材料配合物的X
‑
射线衍射与模拟衍射对比图；
[0017]图5为本专利技术镉金属
‑
有机框架材料配合物的热重分析图；
[0018]图6为本专利技术镉金属
‑
有机框架材料配合物的荧光、磷光的发射光谱图；
[0019]图7为本专利技术镉金属
‑
有机框架材料配合物的磷光衰减曲线图；
具体实施方式
[0020]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0021]本专利技术提供了一种具有长余辉特性的镉金属
‑
有机框架材料，所述材料的配合物的化学式为：[Cd2(D
‑
Cam)2(bidpe)2]·
6H2O，其中bidpe为4,4'
‑
双(咪唑
‑1‑
基)二苯醚，D
‑
Cam为去质子化的D
‑
樟脑酸。所述的镉金属
‑
有机框架材料属于单斜晶系，空间群为P21，晶体参数为体参数为α＝90
°
，β＝113.460(7)
°
，γ＝90
°
，Z＝2，
[0022]本专利技术所述的具有长余辉特性的镉金属
‑
有机框架材料中，Cd
2+
有两种配位模式，都是六配位,其中一个Cd
2+
与四个氧原子(O3、O4、O5和O6)和两个氮原子(N8和N1#2)连接，其中四个氧原子(O3、O4、O5和O6)分别来自两个去质子化的D
‑
樟脑酸，两个氮原子(N8和N1#2)分别来自两个bidpe配体，另一个Cd
2+
与四个氧原子(O7、O8、O9和O10)和两个氮原子(N4和N5)连接，其中四个氧原子(O7、O8、O9和O10)分别来自两个去质子化的D
‑
樟脑酸，两个氮原子(N4和N5)分别来自两个bidpe配体。bidpe配体与Cd
2+
连接形成一种链状结构，去质子化的D
‑
樟脑酸与Cd
2+
连接形成一种链状结构，两种链状结构再相互连接形成二维的网状结构。
[0023]实施例1
[0024]将0.0302g 4,4'
‑
双(咪唑
‑1‑
基)二苯醚、0.0200g D
‑
樟脑酸和0.0616g硝酸镉溶于N,N
’‑
二甲基甲酰胺和水的混合溶液中，其中N,N
’‑
二甲基甲酰胺和水的体积比为1:1,放入25ml聚四氟内衬的反应釜中，在100℃下反应48小时，反应结束后自然冷却至室温，即可得到无色块状晶体，将该无色块状晶体分离出来，并依次经过洗涤、干燥处理，得到目标产物。
[0025]实施例2
[0026]将0.0302g 4,4'
‑
双(咪唑
‑1‑
基)二苯醚、0.0200g D
‑
樟脑酸和0.0308g硝酸镉溶于N,N
’‑
二甲基甲酰胺和水的混合溶液中，其中N,N
’‑
二甲基甲酰胺和水的体积比为1:1,放入25ml聚四氟内衬的反应釜中，在85℃下反应72小时，反应结束后自然冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有长余辉特性的镉金属
‑
有机框架材料，其特征在于，该材料的配合物的化学式为：[Cd2(D
‑
Cam)2(bidpe)2]
·
6H2O，其中bidpe为4,4'
‑
双(咪唑
‑1‑
基)二苯醚，D
‑
Cam为去质子化的D
‑
樟脑酸，所述的配合物属于单斜晶系，空间群为P21，晶体参数为樟脑酸，所述的配合物属于单斜晶系，空间群为P21，晶体参数为α＝90
°
，β＝113.460(7)
°
，γ＝90
°
，Z＝2，，Z＝2，2.根据权利要求1所述的一种具有长余辉特性的镉金属
‑
有机框架材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.在氮气保护下，将4,4'
‑
二溴二苯醚、咪唑、K2CO3和Cu2O在N,N'
‑
二甲基甲酰胺中混合，并在160℃下加热回流48小时；停止反应后冷却至室温，抽滤并洗涤几次，直至滤液变成清液；S2.收集滤液，将冰蒸馏水...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴大雨，沈熠，黄薇，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：