研究成果河北工业大学氮化硼材料研究中心在多孔氮化硼/稀土配合物杂化发光材料研究中取得突破

详细资料: 日期： 2018年11月27日; 作者：Super User; 点击数：6264

近日，《Journal of Physical Chemistry C》和《Journal of Alloys and Compounds》接连报道了河北工业大学氮化硼材料研究中心何鑫等人关于多孔氮化硼/稀土配合物杂化发光材料研究的工作，论文题目分别为《铽配合物/多孔氮化硼杂化发光材料中有效的能量传递》和《具有多色可调光致发光的多孔氮化硼/稀土配合物杂化材料》。

功能性有机成分（如染料、稀土配合物）可控的封装在多孔基质材料中形成有机-无机杂化材料在近年来已经引起了人们极大的研究兴趣。这些杂化材料兼具有机成分和多孔主体的特性，因而在白光发光二极管、传感、荧光成像等领域有着广泛的应用。有机-无机杂化材料的独特性质启发了研究者去寻找新型的多孔材料作为基质。多孔氮化硼（BN）具有高的比表面积、大的孔体积、优异的热稳定性、抗氧化性和耐酸腐蚀性等特点。这些特征使得多孔BN可以作为有机发光分子非常理想的新型基质材料。

通过封装Tb配合物到多孔BN基质中合成了一种发光性能可调的基于BN的杂化材料。在BN基质和Tb配合物之间实现了独特的协同效应，导致了在BN-配体-Tb³⁺系统中存在强的相互作用和有效的能量传递。特别是，由于BN-acac-phen-Tb³⁺系统中存在有效的能量传递过程，样品Tb(acac)₃phen/BN具有显著增强的绿光发射和高的量子效率。此外，Tb配合物在多孔BN中的约限导致了所得的Tb(acac)₃/BN和Tb(acac)₃phen/BN样品显示出增强的热和光稳定性。该成果发表在J. Phys. Chem. C, 121 (2017) 19915-19921上。随后，通过将Tb(BA)₃和Eu(BA)₃两种稀土配合物引入到多孔BN基质中，获得了一种新型的杂化材料。系统地研究了复合发光材料的激发，发射光谱和衰减曲线。此外，已经证实了从Tb³⁺到Eu³⁺离子的有效能量传递，并且还详细解释了该机理。通过调节Tb和Eu配合物的比例，杂化材料实现了从绿色到红色的可调多色。此外，通过调节激发波长和/或将辅助配体phen（1,10-邻菲罗啉）引入到样品中，可以进一步改变杂化材料的发射颜色。所获得的杂化材料可能在显示和照明中具有潜在的应用。该成果发表在J. Alloy. Compd., 768 (2018) 15-21上。

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多孔氮化硼/稀土配合物杂化发光材料示意图、杂化发光材料的CIE显色指数图以及荧光粉实物照片