专利名称：一种红色稀土有机膦酸盐发光材料化合物的制作方法
技术领域：
本发明属于稀土有机膦酸盐发光材料，具体涉及稀土有机膦酸盐的合成技术，热稳定性和荧光性能及其寿命研究。
背景技术：
物质发光现象大致分为两类一类是物质受热，产生热辐射而发光，另一类是物体受激发吸收能量而跃迁至激发态(非稳定态)在反回到基态的过程中，以光的形式放出能量。以稀土化合物为基质和以稀土元素为激活剂的发光材料多属于后一类，即稀土荧光粉。稀土元素原子具有丰富的电子能级，因为稀土元素原子的电子构型中存在4f轨道，为多种能级跃迁创造了条件，从而获得多种发光性能。稀土是一个巨大的发光材料宝库，在人类开发的各种发光材料中，稀土元素发挥着非常重要的作用。目前稀土发光几乎涉及了整个固体发光领域。稀土发光材料广泛应用于照明、显示和检测三大领域，形成了很大的工业生产和消费市场规模，并正在向其他新兴技术领域拓展，稀土化合物功能和应用技术的研究是21世纪化学的重要课题。其中Eu3+用于红色荧光粉的激活剂，现在Y2O2S:Eu3+是发光效率、涂敷稳定性、回收成本等最好的荧光粉。再加上对提高发光效率和对比度等技术的改进，故正在被广泛应用。近年某些铕的化合物还用于新型X射线医疗诊断系统的受激发射荧光粉、用于制造有色镜片和光学滤光片、用于磁泡贮存器件、在原子反应堆的控制材料、屏敝材料和结构材料中也能一展身手。稀土有机磷酸盐在催化、离子交换、质子传导、光化学方面也有着潜在的应用。稀土有机膦酸化合物的合成和表征及其光性能研究成为一个极其有吸引力的研究领域。然而稀土有机膦酸盐在水中有极小的溶解性和结晶性，对其结构表征和性能及应用研究造成了很大的困难。
发明内容
本发明为了解决稀土膦酸盐的溶解性和结晶性，从而能更容易确定化合物的结构及其进行相关表征，性能和应用研究。我们的研究结果表明通过加入第二种配体(草酸)，可以实现这一目的。同时加入第二配体，通过配体间及配体-稀土间能量传递的天线效应，从而提高能刃传递效应，发光强度及寿命。
化合物Eu(C2O4)(OOCCH2(Me)HNCH2PO3H)2)·H2O为单斜晶系，空间群为C2/c，单胞参数为a＝13.9723(5)，b＝10.7349(4)，c＝15.6958(4)，β＝98.147(2)，V＝2330.47(13)3，Z＝8，为复杂的三维网状结构。
化合物通过水热法合成得到，将EuCl3·6H2O(0.183g，0.5mmol)，(Me)N(CH2COOH)(CH2PO3H2)(0.103g，0.5mmol)Na2C2O4(0.067g，0.5mmol)放到10毫升蒸馏水中，混合后的溶液搅拌均匀后放到聚四氟乙烯的反应器中，然后放进高压钢釜中拧紧。在165℃下反应4天得到无色柱状晶体。用EdinburghFLS920荧光仪研究该化合物的发光性，在394nm nm的激发下，在592nm有一弱的发射，归属于Eu3+的5D0→7F1跃迁。在616nm有一很强的发射，归属于Eu3+的5D0→7F2跃迁。在653nm有一很弱的发射，归属于Eu3+的5D0→7F3跃迁。在699nm有一较强的发射，归属于Eu3+的5D0→7F4跃迁。四个发射峰均在可见光区(红，橙色)。其荧光寿命约为1.13毫秒。该化合物的热稳定性研究表明该化合物340℃左右的高温下分解。具有非常好的热稳定性。
本发明通过加如第二种配体(草酸)得到了稀土有机膦酸盐的单晶，为稀土有机膦酸盐的难溶和难结晶问题提供了一个有效的方法。通过得到的单晶，我们可以很容易的确定其结构特征从而对其性能做出更为系统和深入的研究。在本研究中我们得到了一种红色稀土有机膦酸盐发光材料，具有很长的荧光寿命(约1.13毫秒)与很强的荧光强度。该化合物具有非常好的热稳定性(在340°C左右的高温下分解)就目前的研究表明近红外稀土有机膦酸材料是比较稀少的。可望能用做红色荧光粉，新型X射线医疗诊断系统的受激发射荧光粉，灯用荧光粉中得到广泛应用。长的荧光寿命可以用在时间分辨荧光分析法(TRFIA)中作长效荧光标记物。
具体实施例方式
实例1NdCl3·6H2O(0.142g，0.5mmol)，(Me)N(CH2COOH)(CH2PO3H2)(0.103g，0.5mmol)，Na2C2O4(0.067g，0.5mmol)放到10毫升蒸馏水中，，混合后的溶液搅拌均匀后放到聚四氟乙烯的反应器中，然后放进高压钢釜中拧紧。在165℃下反应3天得到紫色柱状晶体。产率为了42％，分子式为Nd(C2O4)(OOCCH2(Me)HNCH2PO3H)2)·H2O实例2GdCl3·6H2O(0.192g，0.5mmol)，(Me)N(CH2COOH)(CH2PO3H2)(0.103g，0.5mmol)，Na2C2O4(0.067g，0.5mmol)放到10毫升蒸馏水中，混合后的溶液搅拌均匀后放到聚四氟乙烯的反应器中，然后放进高压钢釜中拧紧。在165℃下反应3天得到无色片状晶体。产率为46％，分子式为Gd(C2O4)(OOCCH2(Me)HNCH2PO3H)2)·H2O。
权利要求
1.一种红色稀土有机膦酸盐发光材料化合物，其特征在于该化合物化学式为Eu(C2O4)(OOCCH2(Me)HNCH2PO3H)2)·H2O，单斜晶系，空间群为C2/c，单胞参数为a＝13.9723(5)，b＝10.7349(4)，c＝15.6958(4)，β＝98.147(2)，V＝2330.47(13)3，Z＝8，为复杂的三维网状结构。
全文摘要
一种红色稀土有机膦酸盐发光材料化合物涉及属于稀土有机膦酸盐发光材料领域。该化合物化学式为Eu(C
文档编号C09K11/06GK1778863SQ20041009754
公开日2006年5月31日 申请日期2004年11月25日 优先权日2004年11月25日
发明者宋俊玲 申请人:中国科学院福建物质结构研究所