System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种具有高温超长磷光特性的有机异氰脲酸酯材料及其制备方法和应用技术_技高网
当前位置: 首页 > 专利查询>海南大学专利>正文

一种具有高温超长磷光特性的有机异氰脲酸酯材料及其制备方法和应用技术

技术编号:43175157 阅读:5 留言:0更新日期:2024-11-01 20:03
本发明专利技术公开了一种具有高温超长磷光特性的有机异氰脲酸酯材料及其制备方法和应用,有机异氰脲酸酯材料的制备在氮气氛围下,将对氰基异氰酸酯与氟化铯按照摩尔比为10~40:1~5 mmol混合加入反应瓶中,在180℃下加热,反应60分钟,降温即得,基于原位三聚反应制备一种具有高温超长磷光发射特性的异氰脲酸酯基有机材料。选取的异氰脲酸酯基团通常具有优异的热及化学稳定性,这可以提高材料的使用寿命。异氰脲酸酯骨架上丰富的O/N杂原子可以提供大量的孤对电子,这为室温磷光现象的产生提供了有利条件。此外,有机分子晶体结构中丰富的弱相互作用既使得其被束缚在刚性环境中以抑制非辐射失活,又有效隔绝了外界猝灭剂对其三重态激子的侵扰。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机室温磷光分子设计合成,尤其涉及一种具有高温超长磷光特性的有机异氰脲酸酯材料及其制备方法和应用


技术介绍

1、超长室温磷光材料作为一种独特的光学材料,其在撤离外部激发源后仍然能够持续发光一段时间。这种持续发光的现象,被称为超长室温磷光或长余辉发光(zhao w., hez., tang b.-z. nat. rev. mater., 2020, 5: 869.)。由于具有超长的发光寿命及独特的电子自旋行为等特性,有机超长室温磷光材料被广泛地应用于防伪、信息加密和解密、数据储存、传感和生物成像等众多领域(xu s., chen r., zheng c., huang w. adv.mater., 2016, 28: 9920.)。

2、根据材料的成分不同,超长室温磷光材料又分为无机发光材料和有机发光材料(zhang q.-s.,wang s.-c., xiong x.-h., fu p.-y., zhang x.-d., fan y.-n., panm. angew. chem. int. ed. 2022, 61: e202205556.)。通常,无机超长室温磷光材料主要是在铝酸盐或硅酸盐等体系中通过掺杂稀土离子等各种光学活性中心制备得到的(yangl., gai s., ding h., yang d., feng l., yang p. adv. opt. mater., 2023, 11:2202382.)。尽管目前无机超长室温磷光材料在发光量子产率以及发光持续时间等方面具有一定的优势,但其仍然存在一些局限性和缺点。例如,无机超长室温磷光材料通常含有有害的重金属离子,这不仅会对环境造成潜在的污染,而且也限制了其在生物领域的应用范围。无机超长室温磷光材料的制备往往需要较高的温度,这可能会增加其能耗。此外,无机超长室温磷光材料通常还具有较低的可修饰性、生物相容性以及可加工性等缺点(shaow., kim j. acc. chem. res., 2022, 55: 1573.)。这些壁垒严重限制了其实际应用范围。与此相比,有机材料通常具有较高的可修饰性和生物相容性,并且其还具有较低的制备成本和丰富的来源等优点。因此,急需设计并开发出具有超长室温磷光发射特性的有机材料以弥补无机超长室温磷光材料在应用方面的不足。


技术实现思路

1、为了解决上述
技术介绍
中提到的问题,本专利技术提供一种具有高温超长磷光特性的有机异氰脲酸酯材料,克服现有技术有机室温磷光低效、余辉耐受温度较低以及磷光易猝灭的缺陷和不足。

2、为达到以上目的,第一方面,本专利技术提供了一种具有高温超长磷光特性的有机异氰脲酸酯材料,所述有机异氰脲酸酯材料为ic-cn;其中ic-cn的分子单元为c24h12n6o3结晶于正交晶系,pbca空间群。

3、第二方面,本专利技术提供一种具有高温超长磷光特性的有机异氰脲酸酯材料的制备方法,包括以下步骤:

4、s1、清洁并干燥反应瓶,用氮气对反应瓶进行彻底的置换,以排除瓶内的空气;

5、s2、按照摩尔比为10~40:1~5 mmol准确称量对氰基异氰酸酯和氟化铯,在氮气氛围下,将称量好的氟化铯和对氰基异氰酸酯加入到反应瓶中;

6、s3、将反应瓶放置在能够控制温度的加热设备上,在氮气氛围中加热反应;

7、s4、在反应过程中,定期检查气密性和反应瓶的温度,确保实验条件的稳定,反应时间到达设定时间后,关闭加热设备,让反应瓶自然冷却至室温;

8、s5、反应瓶冷却至室温后,向反应混合物中加入二氯甲烷,使用超声设备对混合物进行超声处理;

9、s6、超声完成后,对反应瓶中混合物进行过滤,将滤饼与溶剂分离,再使用二氯甲烷和乙醚对滤饼进行多次洗涤得到白色固体,再将白色固体置于乙腈中结晶,得到无色块状晶体。

10、优选地,所述步骤s3中反应为惰性气体氛围,固相反应。

11、优选地,所述步骤s3中在氮气氛围中加热反应具体为缓慢将温度升至130~200℃,反应30~180分钟。

12、优选地,所述超声处理根据设备和溶剂的特性,设置超声时间和功率。

13、优选地,所述超声处理过程中观察固体的状态,若固体不呈现白色或微黄色,延长超声时间或增加二氯甲烷的量。

14、优选地,所述固相反应的温度优选为180 ℃。

15、第三方面,本专利技术提供了上述具有高温超长磷光特性的有机异氰脲酸酯材料在发光材料中的应用,且其在信息防伪、生物成像、显示技术、数据加密等领域里具有很好的应用前景。

16、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:

17、本专利技术制备得到的有机异氰脲酸酯基材料具有良好的热稳定性以及优异的发光特性。化合物ic-cn具有较高的光致发光量子产率,总发光量子产率高达27.8%。并且,化合物ic-cn还具有较长的余辉持续时间,低温下接近10秒,室温下达到5秒左右。此外,化合物ic-cn还具有高温超长磷光发射特性,其在104 ℃(377 k)下仍然具有接近2秒的余辉发光现象。这一温度值超越了目前绝大多数有机室温磷光体系。此外,本专利技术制备方法简单,成本低廉,且其在信息防伪、生物成像、显示技术、数据加密等领域里具有很好的应用前景。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有高温超长磷光特性的有机异氰脲酸酯材料,其特征在于,所述有机异氰脲酸酯材料为IC-CN;其中IC-CN的分子单元为C24H12N6O3结晶于正交晶系,Pbca空间群。

2.一种具有高温超长磷光特性的有机异氰脲酸酯材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种具有高温超长磷光特性的有机异氰脲酸酯材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S3中反应为惰性气体氛围,固相反应。

4.根据权利要求2所述的一种具有高温超长磷光特性的有机异氰脲酸酯材料的制备方法,其特征在于,所述步骤S3中在氮气氛围中加热反应具体为缓慢将温度升至130~200℃,反应30~180分钟。

5.根据权利要求2所述的一种具有高温超长磷光特性的有机异氰脲酸酯材料的制备方法,其特征在于,所述超声处理根据设备和溶剂的特性,设置超声时间和功率。

6.根据权利要求2所述的一种具有高温超长磷光特性的有机异氰脲酸酯材料的制备方法,其特征在于,所述超声处理过程中观察固体的颜色,若出现固体不呈现白色或微黄色,则延长超声时间或增加二氯甲烷的量。p>

7.根据权利要求4所述的一种具有高温超长磷光特性的有机异氰脲酸酯材料的制备方法,其特征在于,所述溶剂热反应的温度优选为180 ℃。

8.一种如权利要求1所述的具有高温超长磷光特性的有机异氰脲酸酯材料在防伪检测功能中的应用。

9.一种如权利要求1所述的具有高温超长磷光特性的有机异氰脲酸酯材料在发光材料中的应用。

...

【技术特征摘要】

1.一种具有高温超长磷光特性的有机异氰脲酸酯材料,其特征在于,所述有机异氰脲酸酯材料为ic-cn;其中ic-cn的分子单元为c24h12n6o3结晶于正交晶系,pbca空间群。

2.一种具有高温超长磷光特性的有机异氰脲酸酯材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种具有高温超长磷光特性的有机异氰脲酸酯材料的制备方法,其特征在于,所述步骤s3中反应为惰性气体氛围,固相反应。

4.根据权利要求2所述的一种具有高温超长磷光特性的有机异氰脲酸酯材料的制备方法,其特征在于,所述步骤s3中在氮气氛围中加热反应具体为缓慢将温度升至130~200℃,反应30~180分钟。

5.根据权利要求2所述的一种具...

【专利技术属性】
技术研发人员:张强盛陈新照贾春满冯艳王士成
申请(专利权)人:海南大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1