【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于圆偏振发光领域，具体涉及一种可调控的圆偏振发光材料的制备以及应用。
技术介绍
1、圆偏振光由于具备丰富的手性光学信息，因此圆偏振发光(cpl)材料在3d显示、生物编码、光学信息加密和存储、以及光学器件等方面具有广泛的应用。由于繁琐的对映体难以合成，因此构建具有可调控cpl信号的手性活性材料仍然是一个巨大的挑战。目前，调控cpl信号的手段主要有两种：一是通过对映体的合成来控制cpl信号；二是通过一些外界刺激来控制cpl信号，如化学物质、溶剂、光、酸碱、温度、力等外界因素，这也成为调控cpl活性材料的研究热点。在没有复杂的化学反应合成和外界刺激响应的情况下，获得具有可控cpl信号的手性发光材料是一个科研难题。
2、制备可控cpl活性材料的有效方法之一是手性分子诱导非手性发光单元的圆偏振发光。迄今为止，也有报道称通过手性诱导获得了多种cpl材料，如凝胶材料、超分子组装体、高分子量聚合物和无机材料，并且诱导的cpl信号是可控的，而无需外部刺激响应。但这种方法所获得的cpl信号均来源于手性源，因此是单一的，想要获得对映体构型的cpl材料依然需要对映体的手性源。在同一手性源作用下且无施加任何外部刺激响应获得可调控cpl信号的材料是至今没有报道过的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种可调控的圆偏振发光材料的制备以及应用，本专利技术采用单一手性源使非手性发光单元（荧光染料或荧光量子点）具有可调控的圆偏振发光，非手性发光材料与单一手性源的结合实现可调控的圆偏振发
2、本专利技术所提供的可调控的圆偏振发光材料，通过将非手性发光单元修饰到由手性c3分子l/d-tmpe超分子组装形成的组装体（具有螺旋特征的超分子手性纳米管）的内或外表面制得。
3、所述具有螺旋特征的超分子手性纳米管形貌如图1所示。其中a为l-tmpe超分子组装形成的组装体，b为d-tmpe超分子组装形成的组装体。
4、其中，所述非手性发光单元包括荧光染料或荧光量子点。
5、所述荧光染料包括1-芘甲酸(d1)、1-氨基芘(d2)；
6、所述荧光量子点为羧基修饰的量子点，包括蓝光量子点(cdse/zns-mpa)、绿光量子点(cdse/zns-peg-cooh)以及红光量子点(cdse/zns-peg-cooh)；
7、所述手性c3分子l/d-tmpe为手性苯丙氨酸衍生物，
8、在本专利技术的实施方式中，手性c3分子l–tmpe或d–tmpe的结构式如下所示：
9、
10、所述非手性发光单元为荧光染料，所述手性c3分子l/d-tmpe与非手性发光单元（荧光染料）的摩尔比可为5~20:1，具体可为10:1；
11、所述非手性发光单元为荧光量子点，所述手性c3分子l/d-tmpe与非手性发光单元（荧光量子点）的质量比可为20~100:1，具体可为50:1。
12、所述由手性c3分子l/d-tmpe超分子组装形成的组装体（具有螺旋特征的超分子手性纳米管）通过包括如下步骤的方法制备得到：将手性c3分子l–tmpe或d–tmpe在混合溶剂中超分子组装得到组装体，即外表面具有螺旋特征的超分子手性纳米管；
13、所述混合溶剂为dmso和水的混合物，dmso和水的体积比可为2:3-3:2，具体可为2:3、1:1或3:2；
14、手性c3分子l–tmpe或d–tmpe与混合溶剂的配比可为1-30mg: 1 ml，具体可为10mg: 1 ml。
15、上述可调控的圆偏振发光材料，通过包括如下步骤的方法制备得到：
16、将手性c3分子l-tmpe或d-tmpe分子在混合溶剂中超分子组装得到外表面具有螺旋特征的超分子手性纳米管；将非手性发光单元（荧光染料或荧光量子点）作用于步骤（1）得到的具有螺旋特征的超分子手性纳米管的外表面，获得具有多彩的cpl信号的圆偏振发光材料；
17、或
18、将非手性发光单元与手性c3分子l-tmpe分子或d-tmpe分子在混合溶剂中共组装，得到内外表面均修饰非手性发光单元的螺旋超分子手性纳米管，通过离心洗去表面的发光单元，得到手性纳米管内表面修饰的共组装体，获得具有与外表面修饰的cpl信号相反的多彩cpl信号的的圆偏振发光材料。
19、上述方法中，所述手性c3分子l/d-tmpe为手性苯丙氨酸衍生物。
20、所述手性c3分子l/d-tmpe通过以下步骤合成：将l-或d-苯丙氨酸甲酯盐酸盐（966.02mg，4.5mmol）溶于二氯甲烷（150ml）中，加入三乙胺（506.0mg，5.0mmol）,混合物在室温下搅拌30分钟。然后，滴加均苯三甲酰氯（265.5mg，1.0mmol），混合溶液在室温下搅拌过夜。旋转干燥反应溶液，将其溶解在甲醇溶液中，然后滴加到饱和盐水中，在搅拌过程中沉淀出白色浑浊液体。将反应混合物通过过滤器以获得白色固体粉末（666.0 mg，96.0%产率）。（该分子在文献中报道:doi:10.1016/j.molstruc.2011.09.006），反应流程如下：
21、
22、或
23、
24、上述方法中，所述非手性发光单元包括荧光染料或荧光量子点。
25、上述方法中，所述荧光染料包括1-芘甲酸(d1)、1-氨基芘(d2)，且作为本专利技术优选的技术方案。上述化合物均为市场上售卖公开的材料。
26、上述方法中，所述荧光量子点为羧基修饰的量子点，包括蓝光量子点(cdse/zns-mpa)、绿光量子点(cdse/zns-peg-cooh)以及红光量子点(cdse/zns-peg-cooh)，且作为本专利技术优选的技术方案。上述化合物均为市场上售卖公开的材料。
27、所述手性c3分子l-tmpe或d-tmpe分子在混合溶剂中进行超分子组装，混合溶剂为dmso和水的混合物，dmso和水的体积比可为2:3-3:2，具体可为2:3、1:1或3:2；
28、手性c3分子l–tmpe或d–tmpe与混合溶剂的配比可为1-30mg: 1 ml，具体可为10mg: 1 ml；
29、所述非手性发光单元为荧光染料，所述手性c3分子l/d-tmpe与非手性发光单元（荧光染料）的摩尔比可为5~20:1，具体可为10:1；
30、所述非手性发光单元为荧光量子点，所述手性c3分子l/d-tmpe与非手性发光单元（荧光量子点）的质量比可为20~100:1，具体可为50:1。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可调控的圆偏振发光材料，通过将非手性发光单元修饰到由手性C3分子L/D-TMPE超分子组装形成的组装体的内或外表面制得，其中，所述组装体为具有螺旋特征的超分子手性纳米管；所述手性C3分子L/D-TMPE为手性苯丙氨酸衍生物。
2.根据权利要求1所述的圆偏振发光材料，其特征在于，所述非手性发光单元包括荧光染料或荧光量子点；手性C3分子L–TMPE或D–TMPE的结构式如下所示：
3.根据权利要求1或2所述的圆偏振发光材料，其特征在于，所述荧光染料包括1-芘甲酸、1-氨基芘；所述荧光量子点为羧基修饰的量子点，包括蓝光量子点(CdSe/ZnS-MPA)、绿光量子点(CdSe/ZnS-PEG-COOH)以及红光量子点(CdSe/ZnS-PEG-COOH)。
4.根据权利要求1或2所述的圆偏振发光材料，其特征在于，所述非手性发光单元为荧光染料，所述手性C3分子L/D-TMPE与非手性发光单元（荧光染料）的摩尔比为5~20:1；
5.根据权利要求1或2所述的圆偏振发光材料，其特征在于，所述由手性C3分子L/D-TMPE超分子组装形成的组
6.制备权利要求1-5中任一项所述的圆偏振发光材料的方法，包括如下步骤：将手性C3分子L-TMPE或D-TMPE分子在混合溶剂中超分子组装得到外表面具有螺旋特征的超分子手性纳米管；将非手性发光单元（荧光染料或荧光量子点）作用于步骤（1）得到的具有螺旋特征的超分子手性纳米管的外表面，获得具有多彩的CPL信号的圆偏振发光材料；
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述手性C3分子L/D-TMPE为手性苯丙氨酸衍生物；所述非手性发光单元包括荧光染料或荧光量子点。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，手性C3分子L–TMPE或D–TMPE的结构式如下所示：
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述手性C3分子L-TMPE或D-TMPE分子在混合溶剂中进行超分子组装，混合溶剂为DMSO和水的混合物，DMSO和水的体积比为2:3-3:2；
10.权利要求1-5中任一项所述的圆偏振发光材料在光学数据存储与加密中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种可调控的圆偏振发光材料，通过将非手性发光单元修饰到由手性c3分子l/d-tmpe超分子组装形成的组装体的内或外表面制得，其中，所述组装体为具有螺旋特征的超分子手性纳米管；所述手性c3分子l/d-tmpe为手性苯丙氨酸衍生物。
2.根据权利要求1所述的圆偏振发光材料，其特征在于，所述非手性发光单元包括荧光染料或荧光量子点；手性c3分子l–tmpe或d–tmpe的结构式如下所示：
3.根据权利要求1或2所述的圆偏振发光材料，其特征在于，所述荧光染料包括1-芘甲酸、1-氨基芘；所述荧光量子点为羧基修饰的量子点，包括蓝光量子点(cdse/zns-mpa)、绿光量子点(cdse/zns-peg-cooh)以及红光量子点(cdse/zns-peg-cooh)。
4.根据权利要求1或2所述的圆偏振发光材料，其特征在于，所述非手性发光单元为荧光染料，所述手性c3分子l/d-tmpe与非手性发光单元（荧光染料）的摩尔比为5~20:1；
5.根据权利要求1或2所述的圆偏振发光材料，其特征在于，所述由手性c3分子l/d-tmpe超分子组装形成的组装体通过包括如下步骤的方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘鸣华，蒿文超，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：
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