一种基于PVA掺杂机制的长余辉RTP材料及其制备方法

本发明涉及超分子材料，尤其是涉及一种基于pva掺杂机制的长余辉rtp材料及其制备方法。

背景技术：

1、rtp材料在高级信息加密等领域的应用中具有潜在的应用价值，为了简单高效的制备rtp材料，采用非共价相互作用力将小分子与聚合物掺杂得到长余辉材料。

2、超分子rtp材料因其特殊的非共价相互作用力赋予了其具有颜色可调或刺激响应性等多种功能，使其在信息加密防伪、生物成像和传感、光电器件等领域受到越来越多的关注。然而，由于其固有的自旋禁阻系间窜越(isc)和三重态激子的灵敏性，从无金属有机荧光粉中实现高效、持久的rtp发射是具有挑战性的。此外，大多数的rtp材料因为其余辉强度弱、延迟时间短、稳定性差、可加工性差、制备周期长和成本高等因素对其发展很不利。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于pva掺杂机制的长余辉rtp材料及其制备方法，本发明所有药品均为市售，廉价易得，所用的溶剂为去离子水，且有效改善了rtp材料余辉强度弱、延迟时间短、稳定性差、可加工性差、制备周期长和成本高等缺点；制备工艺简单，操作简便，能耗少，产率高，成本低且低毒环保，可用于规模化生产。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种基于pva掺杂机制的长余辉rtp材料及其制备方法，包括以下原料：

3、pva，间苯二甲酸和氯乙酸。

4、优选的，所述pva的含量为400～700mg，所述间苯二甲酸的含量为30～60mg，所述氯乙酸的含量为3～12mg。

5、一种基于pva掺杂机制的长余辉rtp材料的制备方法，包括以下步骤：

6、s1、称取一定量的pva、间苯二甲酸和氯乙酸，加入烧杯中；

7、s2、在烧杯中加入去离子水，恒温搅拌，直至样品完全溶解；

8、s3、待溶液达到澄清状态后，将其倒入干净的敞口容器中，真空干燥除去水溶液，得到薄膜；

9、s4、加热升温至100～150℃后将薄膜取出，冷却后放入玛瑙研钵或使用研磨机研磨至粉末状，得到长余辉rtp材料pa-ipa-ca。

10、优选的，所述s2中，搅拌温度为120～150℃，搅拌时间为20～60min。

11、优选的，所述s3中，真空干燥温度为80～100℃。

12、优选的，所述s1中，pva、间苯二甲酸和氯乙酸的质量比为600：50：7mg。

13、优选的，所述s1中，在pva、间苯二甲酸和氯乙酸的三组分体系中加入荧光染料，荧光染料的含量为2～10mg，该荧光染料为罗丹明b、罗丹明6g或荧光素钠。

14、因此，本发明一种基于pva掺杂机制的长余辉rtp材料及其制备方法，具有以下有益效果：

15、(1)引入羰基，杂原子，卤素以增强自旋轨道耦合填充三重态激子，使得余辉的强度变强，寿命延长。

16、(2)将有机荧光粉间苯二甲酸(ipa)通过超分子自组装机制嵌入聚合物基质pva中有效抑制非辐射失活途径。

17、(3)在pva-ipa体系中引入氯乙酸(ca)增强自旋轨道耦合，促进了从激发单重态到三重态的isc过程，导致产生荧光的几率下降，而产生磷光的几率增大，以此来增强磷光强度。其次，在pva-ipa体系中引入ca不仅引入cl原子，而且ca上的羧基(-cooh)还与pva主链上羟基(-oh)或者ca上的羧基(-cooh)与ipa上的(-cooh)形成氢键，进一步增强超分子体系的刚性。此外，这种强的分子间氢键相互作用力提供的刚性环境屏蔽了猝灭剂，抑制了ipa分子的自由运动，从而稳定了三重态激子，进一步抑制了非辐射跃迁。

18、(4)本发明通过非共价相互作用力掺杂得到具有rtp现象的聚合物掺杂体系，通过能量共振转移成功制备了多色余辉材料，该材料制备工艺简单高效，成本低，周期短，且性能优良。

19、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种基于pva掺杂机制的长余辉rtp材料，其特征在于，包括以下原料：

2.根据权利要求1所述的一种基于pva掺杂机制的长余辉rtp材料，其特征在于：所述pva的含量为400～700mg，所述间苯二甲酸的含量为30～60mg，所述氯乙酸的含量为3～12mg。

3.一种如权利要求1-2任一项所述的基于pva掺杂机制的长余辉rtp材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种基于pva掺杂机制的长余辉rtp材料的制备方法，其特征在于：所述s2中，搅拌温度为120～150℃，搅拌时间为20～60min。

5.根据权利要求4所述的一种基于pva掺杂机制的长余辉rtp材料及其制备方法，其特征在于：所述s3中，真空干燥温度为80～100℃。

6.根据权利要求5所述的一种基于pva掺杂机制的长余辉rtp材料的制备方法，其特征在于：所述s1中，pva、间苯二甲酸和氯乙酸的质量比为600：50：7mg。

7.根据权利要求3所述的一种基于pva掺杂机制的长余辉rtp材料的制备方法，其特征在于：所述s1中，在pva、间苯二甲酸和氯乙酸的三组分体系中加入荧光染料，荧光染料的含量为2～10mg。

技术总结
本发明公开了一种基于PVA掺杂机制的长余辉RTP材料及其制备方法，属于超分子材料技术领域，包括以下原料：PVA，间苯二甲酸和氯乙酸，溶液为去离子水，基于上述原料，采用一定的制备方法，得到长余辉RTP材料。本发明一种基于PVA掺杂机制的长余辉RTP材料及其制备方法，本发明所有药品均为市售，廉价易得，所用的溶剂为去离子水，且有效改善了RTP材料余辉强度弱、延迟时间短、稳定性差、可加工性差、制备周期长和成本高等缺点；制备工艺简单，操作简便，能耗少，产率高，成本低且低毒环保，可用于规模化生产。

技术研发人员：马恒昌,鲁会名
受保护的技术使用者：西北师范大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16