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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种磷光材料及其制备方法,属于能源纳米材料领域。
技术介绍
1、传统的磷光材料通常包括有机金属复合材料和纯有机化合物,这些材料普遍存在毒性大、成本高、制备复杂、易被环境中的氧气淬灭等缺点。具有磷光效应的聚合物纳米颗粒因其极长的磷光发射寿命、较大的斯托克斯位移、较高的环境敏感性和最小的短寿命自发荧光和散射光的干扰而受到广泛关注,目前在防伪、信息加密、传感和催化等先进领域已显示出广阔的应用前景。
2、自组装是指通过分子间的作用力自发地形成具有独特特征的结构,使单个分子形成定向和有序的结构。通过非共价键将基元有序的连接起来形成具有特定结构或者功能的组装体,目前已经在生物、化学、物理、医学等领域表现出巨大的应用潜力。
技术实现思路
1、本申请的一个方面,提供了一种磷光材料,即一种自组装磷光增强特性的聚合物纳米颗粒,所述磷光材料为聚合物纳米颗粒;
2、所述聚合物为聚酰胺类化合物;
3、所述聚合物的分子量为1000~12000da。
4、可选地,所述聚合物的分子量独立地选自1000da、2000da、3000da、4000da、5000da、6000da、7000da、7500da、8000da、9000da、10000da、11000da、12000da中的任意值或上述任意两者之间的范围值。
5、可选地,所述聚合物纳米颗粒的尺寸为2~5nm。
6、可选地,所述聚合物纳米颗粒的尺寸独立地选自2nm、2.5nm、2
7、可选地,所述磷光材料的磷光发光时间为0.01~10s。
8、可选地,所述磷光材料的磷光发光时间独立地选自0.01s、2s、4s、6s、7s、8s、9s、10s中的任意值或上述任意两者之间的范围值。
9、可选地,所述聚合物选自聚乙基丁二酸二酰胺、聚乙基戊二酸二酰胺、聚乙基四氟丁二酸二酰胺、聚乙基乙二酸二酰胺、聚乙基丙二酸二酰胺、聚乙基己二酸二酰胺中的至少一种。
10、本申请的另一个方面,提供一种上述的磷光材料的制备方法,通过将具有烷烃多元羧酸与多元胺化合物研磨混合,在惰性气体吹扫的条件下,利用高温煅烧法进行反应,通过控制反应温度、反应时间和前驱物,生成具有低分子量的聚酰胺或聚酰亚胺产物。反应结束后利用反分散-再沉淀法去除产物中未反应完的前驱体或杂质,得到具有自组装磷光增强特性的聚合物纳米颗粒。
11、所述制备方法包括:
12、将含有烷烃多元羧酸、多元胺的混合物研磨,煅烧,获得所述磷光材料。
13、可选地,所述烷烃多元羧酸选自戊二酸、丁二酸、四氟丁二酸、乙二酸、丙二酸、己二酸中的至少一种。
14、可选地,所述多元胺为乙二胺。
15、可选地,所述烷烃多元羧酸与多元胺的摩尔比为1:1~5。
16、可选地,所述烷烃多元羧酸与多元胺的摩尔比独立地选自1:1、1:1.2、1:1.5、1:2、1:3、1:4、1:5中的任意值或上述任意两者之间的范围值。
17、可选地,所述煅烧的温度为100~230℃;
18、所述煅烧的时间为2~6小时。
19、可选地,所述煅烧的温度独立地选自100℃、150℃、180℃、200℃、230℃中的任意值或上述任意两者之间的范围值。
20、可选地,所述煅烧的时间独立地选自2h、4h、6h中的任意值或上述任意两者之间的范围值。
21、可选地,所述煅烧在氮气和/或空气的气氛条件下进行。
22、可选地,所述制备方法还包括:
23、煅烧后,将获得的产物分散于溶剂中,过滤、干燥,获得所述磷光材料。
24、可选地,所述溶剂选自二甲基亚砜-水、二甲基亚砜-乙醇、甲醇-乙腈、三氯甲烷-甲苯、丙酮-正己烷组合中的一种。
25、可选地,所述干燥的温度为40~70℃,所述干燥的时间为5~10h。
26、可选地,所述干燥的温度独立地选自40℃、45℃、50℃、60℃、70℃中的任意值或上述任意两者之间的范围值。
27、可选地,所述干燥的时间独立地选自5h、6h、8h、10h中的任意值或上述任意两者之间的范围值。
28、作为一种具体地实施方式,所述磷光材料地制备方法包括下述步骤:
29、(1)烷烃多元羧酸与多元氨基化合物研磨混合,在惰性气体吹扫的条件下,利用高温煅烧法进行反应。
30、(2)通过控制前驱物、反应温度、反应时间等,生成具有低分子量的聚酰胺或聚酰亚胺产物。
31、(3)反应结束后利用先分散-再沉淀法去除产物中未反应完的前驱体或杂质,过滤干燥后得到具有自组装磷光增强特性的聚合物纳米颗粒。
32、其中,步骤(3)所述的溶剂包括;二甲基亚砜-水、二甲基亚砜-乙醇、甲醇-乙腈、三氯甲烷-甲苯、丙酮-正己烷组合中的一种;
33、本申请种,所述磷光材料,即具有自组装磷光增强特性的聚合物纳米颗粒的产率为70~95%。
34、本申请是利用自组装磷光增强特性的聚合物纳米颗粒可以实现可控制备,具有更好的稳定性,并有效延长磷光发射时间,因此自组装磷光增强特性的聚合物纳米颗粒在生物医学、光电子器件、防伪和信息加密系统等诸多高新科技领域具有巨大的应用前景。
35、本申请能产生的有益效果包括:
36、(1)利用惰性气体吹扫的高温煅烧法可以抑制缩聚过程中产生的水或其他低分子量中间产物诱导的副反应,大幅降低最终产物中的副产物;
37、(2)利用分散-沉淀法可以大幅降低制备工艺难度并有效提升产物的产率;
38、(3)制备的产物可以产生磷光;
39、(4)所制备的产物的磷光强度与颗粒尺寸可以通过在分散体系中的浓度进行调控;
40、(5)通过调节反应时间可以控制产物的磷光行为;
41、(6)该方法具有合成简单、产物产率高、产物杂质少、产物自组装磷光增强等特点,在防伪、信息加密、传感、生物成像、发光二极管等领域具有巨大的应用前景。
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1.一种磷光材料,其特征在于,
2.根据权利要求1所述的磷光材料,其特征在于,
3.根据权利要求1所述的磷光材料,其特征在于,
4.根据权利要求1所述的磷光材料,其特征在于,
5.一种权利要求1~4任一项所述的磷光材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,
7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,
8.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,
9.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,
10.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,
【技术特征摘要】
1.一种磷光材料,其特征在于,
2.根据权利要求1所述的磷光材料,其特征在于,
3.根据权利要求1所述的磷光材料,其特征在于,
4.根据权利要求1所述的磷光材料,其特征在于,
5.一种权利要求1~4任一项所述的磷光材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括...
【专利技术属性】
技术研发人员:冯亮,王昱,覃迎喜,
申请(专利权)人:中国科学院大连化学物理研究所,
类型:发明
国别省市:
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