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专利号: 2021109410001
申请人: 中国计量大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种新的稀土配合物发光材料,其特征在于:发光材料的结构式为Eu(TPM)3(PBO),式中TPM为1,1,1‑三氟‑5,5‑二甲基‑2,4‑己二酮;式中PBO为中性杂环配体2‑(2‑吡啶)苯并噁唑;该稀土配合物发光材料为单斜晶系,P21/c空间群(NO. 14),晶胞参数为a=11.0161(9)3

Å,b=12.4025(9)Å,c=28.562(2)Å,α=90°,β=90°,γ=90°,V =3902.4(5)Å ,Z=4,DC=1.589 g/

3  3+

cm , 材料的晶体颜色为近无色;该材料结构表现为单核中性配合物,其中Eu 位于配位环境中心,四周螯合着3个三氟甲基和叔丁基取代的β‑二酮配体TPM和1个中性含氮配体PBO,

3+ 3+

四个配体均匀地分布在Eu 的周围; Eu 离子采用八配位模式,六个配位原子O和两个配位原子N组成十二面体构型;其分子结构如式(I):(I);

该稀土配合物发光材料,其中Eu原子位于配位多面体中心,配体上含有刚性苯环和芳杂环、以及三氟甲基和空间位阻很大的叔丁基,增强了配合物整体分子的刚性和稳定性,也有利于化合物通过“天线效应”实现高效率的发光,含三氟甲基的β‑二酮配体对铕离子的敏化效果很好;该发光材料在不同波长的紫外光激发下,均以610nm为最大发射峰发出强烈的红光,可作为红光光致发光材料,或用作多层电致发光器件中的发光层材料;该稀土配合物发光材料还对氨气有着明显的荧光猝灭响应,在微量氨气存在的环境中放置后,其红色荧光强度也会迅速降低,且氨气浓度越高表现出越强的猝灭响应效果,因此可作为检测氨气的荧光传感材料应用。

2.根据权利要求1所述稀土配合物发光材料的制备方法,其方法包括以下步骤:(1)室温下将Eu(NO3)3·6H2O粉末溶解在乙腈中;

(2)室温下将TPM与氢氧化钾KOH粉末溶解在乙腈与少量水的混合溶剂中;

(3)将上述两种溶液混合,并搅拌使之充分反应,得到澄清溶液A;

(4)室温下将PBO粉末溶解在乙腈中,再加入溶液A中混合搅拌,使之充分发生配位反应,得到淡黄色浑浊液;

(5)过滤后滤液减压旋蒸至干,得到微黄色粉末,以去离子水抽滤洗涤数次,然后干燥,得到晶态粉末产物;上述四种反应物的摩尔比Eu(NO3)3 : TPM : KOH : PBO为1 : 3 : 3: 

1。

3. 一种对氨气有着灵敏选择性响应的纸基稀土配合物荧光传感薄膜的应用,其特征在于:荧光传感薄膜是将稀土配合物发光材料Eu(TPM)3(PBO)溶解后涂覆在试纸原纸上制成;该纸基荧光薄膜(或称为荧光试纸)在氨气存在的环境中放置后,其红色荧光强度迅速减弱,且氨气浓度越高表现出越强的猝灭响应效果,表现出快速响应和灵敏识别的荧光传感性能,可作为便携式荧光传感试纸器件应用于氨气的便捷检测;其中,稀土配合物发光材料结构式为Eu(TPM)3(PBO),式中TPM为1,1,1‑三氟‑5,5‑二甲基‑2,4‑己二酮;式中PBO为中性杂环配体2‑(2‑吡啶)苯并噁唑;该稀土配合物发光材料为单斜晶系,P21/c空间群(NO. 

14),晶胞参数为a=11.0161(9)Å,b=12.4025(9)Å,c=28.562(2)Å,α=90°,β=90°,γ=90°,V =

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3902.4(5)Å,Z=4,DC=1.589 g/cm , 材料的晶体颜色为近无色;该材料结构表现为单核中

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性配合物,其中Eu 位于配位环境中心,四周螯合着3个三氟甲基和叔丁基取代的β‑二酮配

3+ 3+

体TPM和1个中性含氮配体PBO,四个配体均匀地分布在Eu 的周围; Eu 离子采用八配位模式,六个配位原子O和两个配位原子N组成十二面体构型;其分子结构如式(I):(I)。

4.根据权利要求3所述的应用,其中对氨气有着灵敏选择性响应的纸基稀土配合物荧光传感薄膜的制备方法包括以下步骤:(1)按物质的量浓度配置一定浓度Eu(TPM)3(PBO)的二氯甲烷溶液X;

(2)往溶液甲中加入适量PMMA的二氯甲烷溶液,并混合均匀成溶液Y;

(3)以浸涂等方式将Y溶液涂覆于纤维素薄膜(即试纸原纸)上,或根据浓度梯度差异设计成阵列式传感薄膜,干燥后即得到纸基荧光传感薄膜器件。

5. 一种对氨气有着灵敏选择性响应的稀土配合物掺杂聚合物基荧光传感薄膜的应用,其特征在于:荧光传感薄膜是将荧光传感材料Eu(TPM)3(PBO)溶解后掺杂混入聚甲基丙烯酸甲酯中涂膜制成;该聚合物基掺杂荧光传感薄膜在氨气存在的环境中放置后,其红色荧光强度迅速减弱,且氨气浓度越高表现出越强的猝灭响应效果,表现出快速响应和灵敏识别的荧光传感性能,可作为荧光传感器中的敏感薄膜应用于氨气的检测,且方便于光纤系统集成利用;其中,稀土配合物发光材料结构式为Eu(TPM)3(PBO),式中TPM为1,1,1‑三氟‑5,5‑二甲基‑2,4‑己二酮;式中PBO为中性杂环配体2‑(2‑吡啶)苯并噁唑;该稀土配合物发光材料为单斜晶系,P21/c空间群(NO. 14),晶胞参数为a=11.0161(9)Å,b=12.4025(9)Å,

3 3 

c=28.562(2)Å,α=90°,β=90°,γ=90°,V =3902.4(5)Å,Z=4,DC=1.589 g/cm , 材料的晶体

3+

颜色为近无色;该材料结构表现为单核中性配合物,其中Eu 位于配位环境中心,四周螯合着3个三氟甲基和叔丁基取代的β‑二酮配体TPM和1个中性含氮配体PBO,四个配体均匀地分

3+ 3+

布在Eu 的周围; Eu 离子采用八配位模式,六个配位原子O和两个配位原子N组成十二面体构型;其分子结构如式(I):

(I)。

6.根据权利要求5所述的应用,其中基于稀土配合物Eu(TPM)3(PBO)的聚合物基掺杂荧光传感薄膜的制备方法包括以下步骤:(1)室温下将聚甲基丙烯酸甲酯固体溶解在二氯甲烷中;

(2)室温下将稀土配合物Eu(TPM)3(PBO)粉末溶解在二氯甲烷中;

(3)将上述两种溶液混合,并搅拌使之充分混合均匀,得到澄清溶液Z;

(4)室温下将澄清溶液Z旋涂在石英片上,干燥即得传感薄膜。