【技术实现步骤摘要】
技术介绍
0、
技术介绍
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1、圆偏振发光(cpl)是手性发光物质在单色激发光的激发下发出不同强度的左旋和右旋圆偏振光的现象，其在3d显示、生物成像、防伪加密等方面具有潜在的应用前景。
2、目前，cpl活性材料的研究主要集中在圆偏振荧光和圆偏振磷光，分别涉及单重激发态和三重激发态。圆偏振室温磷光(cp-rtp)材料结合了室温磷光和高效圆偏振发光的优点，具有大斯托克斯位移和长寿命发射的属性。手性组分、刚性微环境和磷光体是实现cp-rtp的先决条件。但由于三重激发态固有的不稳定性以及手性中心和磷光单元之间复杂的手性转移问题，cp-rtp材料的设计和制备仍然具有一定的挑战性。
3、多糖是生物体中广泛存在的物质，是一类由醛糖或酮糖通过糖苷键连接而成的天然高分子多聚物，它是生物体内重要的生物大分子，是维持生命活动正常运转的基本物质之一。多糖丰富、可再生且廉价易得。多糖可以用于制备室温磷光(rtp)材料，其丰富的羟基可以提供刚性微环境，通过非共价相互作用稳定非手性有机磷光体，从而实现rtp发射。
4、但目前还未发现将海洋多糖用于制备圆偏振室温磷光材料的报道。
技术实现思路
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技术实现思路
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1、本专利技术的目的在于解决现有技术存在的三重激发态固有的不稳定性、手性中心和磷光单元之间复杂的手性转移问题以及手性磷光体或共聚物的合成过程复杂等技术问题，本专利技术提供一种基于海洋多糖的圆偏振室温磷光材料及其制备方法和应用，通过超分子共组装技术
2、为了实现上述目的，本专利技术提供一种基于海洋多糖的圆偏振室温磷光材料的制备方法，具体步骤如下：
3、s1：制备磷光发色体溴苯基吡啶鎓：
4、将4-(4-溴苯基)-吡啶和碘甲烷溶于无水乙醇中，回流加热12-36h；冷却至室温后，将反应混合物进行旋蒸浓缩，得到淡金色沉淀，用二氯甲烷洗涤后真空干燥，得到淡金色固体，即为磷光发色体溴苯基吡啶鎓；
5、s2：制备圆偏振室温磷光薄膜材料：
6、s2.1：将λ型卡拉胶与步骤s1制备的磷光发色体溴苯基吡啶鎓溶于去离子水中，得到水溶液；将水溶液经超声、加热至澄清，然后逐渐降温自组装形成λ-car@pyi悬浮液，λ-car@pyi悬浮液中含有具有圆偏振室温磷光性质的螺旋微米纤维；
7、s2.2：取步骤s2.1制备的λ-car@pyi悬浮液于清洁过的基底上，用旋涂机将基底上的悬浮液均匀旋涂开，在25℃的真空干燥箱中真空干燥后，得到具有圆偏振室温磷光性质的λ-car@pyi薄膜，即为基于海洋多糖的圆偏振室温磷光材料。
8、本专利技术所述步骤s1制备磷光体发色团溴苯基吡啶鎓时，4-(4-溴苯基)-吡啶和碘甲烷溶于无水乙醇的质量体积比为(0.25-1g)：(2-5ml)：(50-100ml)；回流温度为85-90℃。
9、本专利技术所述步骤s2中，所述λ-car@pyi悬浮液中的螺旋微米纤维直径为2.5μm。
10、本专利技术步骤s2制备圆偏振室温磷光薄膜材料时，水溶液中磷光发色体溴苯基吡啶鎓的浓度为6-25mm/l，λ型卡拉胶的浓度为15-25mm/l。
11、本专利技术所述步骤s2.1，超声频率为40-60hz，超声5-15min。
12、本专利技术所述步骤s2.1，加热温度为95-105℃，加热5-10min。
13、本专利技术所述步骤s2.2，旋涂机的加速度为1000-2000rpm，速度为300-400rpm，时间为30-60s。
14、本专利技术所述步骤s2.2，真空干燥箱干燥时间至少3h，温度控制在15-35℃。
15、本专利技术所述基底为石英玻璃片。
16、本专利技术还提供所述制备方法制备得到的基于海洋多糖的圆偏振室温磷光材料，其圆偏振荧光发光不对称因子的绝对值为4.1×10-3。
17、本专利技术提供所述基于海洋多糖的圆偏振室温磷光材料在数字加密中的应用。
18、本专利技术提供所述基于海洋多糖的圆偏振磷光材料在光学防伪中的应用，所述圆偏振室温磷光材料在光学防伪中作为光学标签。
19、本专利技术与现有技术相比，有益效果如下：
20、(1)本专利技术通过手性共组装策略，将手性阴离子多糖λ-car和非手性阳离子磷光体pyi在水中通过静电相互作用分级共组装形成螺旋微米纤维，通过旋涂干燥螺旋微米纤维制成λ-car@pyi薄膜，在固态下防止了rtp受h2o、o2等猝灭剂的影响，从而构建了在室温下受激发射左旋圆偏振磷光的发光材料，并且有效解决了三重激发态固有的不稳定性以及手性中心和磷光单元之间复杂的手性转移问题，材料性质稳定，能够适用于磷光数字加密及光学防伪等应用。
21、(2)原料来源广泛：本专利技术利用到的海洋多糖λ-car从红藻中提取，降低了成本。
22、(3)制备方法简单：本专利技术采用超分子共组装策略，不需要复杂的合成过程。
23、(4)创新性高：本专利技术利用多糖通过非共价键来实现，拓展了设计及制备cp-rtp材料的新角度。
24、(5)光学性能优越：本专利技术通过性阴离子多糖λ-car和非手性阳离子磷光体pyi的共组装，形成具有圆偏振室温磷光特性的材料，将非偏振光赋予圆偏振特性，具有光学性能优越，室温发射等优点。
25、综上，本专利技术通过超分子共组装技术将手性多糖λ-car与非手性的磷光发色体pyi共组装形成具有右手手性的λ-car@pyi螺旋组装体，在固态下防止了室温磷光猝灭，从而构建了在室温下受激发射左旋圆偏振磷光的发光材料；解决了三重激发态固有的不稳定性以及手性中心和磷光单元之间复杂的手性转移问题，材料性质稳定，能够适用于磷光数字加密及光学防伪等应用；其制备方法简单、新颖，原料来源广泛，成本低，对设计和制备基于天然大分子的cp-rtp材料具有重要意义。
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1.一种基于海洋多糖的圆偏振室温磷光材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述的基于海洋多糖的圆偏振室温磷光材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，4-(4-溴苯基)-吡啶和碘甲烷溶于无水乙醇的质量体积比为0.25-1g：2-5mL：50-100mL；回流温度为85-90℃，回流时间为12-36h。
3.根据权利要求1所述的基于海洋多糖的圆偏振室温磷光材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中真空干燥时间至少3h，温度控制在15-35℃。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2.1中，水溶液中磷光发色体溴苯基吡啶鎓的浓度为6-25mM/L，λ型卡拉胶的浓度为15-25mM/L；超声频率为40-60Hz，超声5-15min；加热温度为95-105℃，加热5-10min。
5.根据权利要求1所述的基于海洋多糖的圆偏振室温磷光材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2.2真空干燥之前，用旋涂机将λ型卡拉胶@溴苯基吡啶鎓悬浮液旋涂在基底上。
6.根据权利要求5所述的基于海洋多糖的圆偏振室温磷光材
7.由权利要求1～6任一项所述的制备方法制备得到的基于海洋多糖的圆偏振室温磷光材料。
8.如权利要求7所述的基于海洋多糖的圆偏振室温磷光材料，其特征在于，所述圆偏振室温磷光材料的圆偏振荧光发光不对称因子的绝对值为4.1×10-3。
9.一种权利要求7所述的基于海洋多糖的圆偏振室温磷光材料在数字加密中的应用。
10.一种权利要求7所述的基于海洋多糖的圆偏振磷光材料在光学防伪中的应用，其特征在于，所述圆偏振室温磷光材料在光学防伪中作为光学标签。
...【技术特征摘要】
1.一种基于海洋多糖的圆偏振室温磷光材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述的基于海洋多糖的圆偏振室温磷光材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，4-(4-溴苯基)-吡啶和碘甲烷溶于无水乙醇的质量体积比为0.25-1g：2-5ml：50-100ml；回流温度为85-90℃，回流时间为12-36h。
3.根据权利要求1所述的基于海洋多糖的圆偏振室温磷光材料的制备方法，其特征在于，步骤s2中真空干燥时间至少3h，温度控制在15-35℃。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2.1中，水溶液中磷光发色体溴苯基吡啶鎓的浓度为6-25mm/l，λ型卡拉胶的浓度为15-25mm/l；超声频率为40-60hz，超声5-15min；加热温度为95-105℃，加热5-10min。
5.根据权利要求1所述的基于海洋多糖的圆...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈兆存，隋坤艳，王明洁，张芳，杨秋亚，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：
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