一种Mn(II)基双格位发光材料及制备方法

    技术2025-02-05  41


    本申请属于发光材料合成,具体涉及一种mn(ii)基双格位发光材料及制备方法。


    背景技术:

    1、金属卤化物由于其优异的光电性能,在白光led照明及显示、光学防伪、x-射线成像等领域具有重要应用前景。作为一类发光性能非常优异的发光材料,mn(ii)基金属卤化物一直受到了人们的广泛关注。一方面,mn(ii)基金属卤化物合成简单、成本低、环境友好;另一方面,不同的晶体场环境会引起mn(ii)发光改变。当mn(ii)处于[mnx4]2-四面体中心时,一般产生绿光发射,而当其处于[mnx6]4-八面体中心时,则表则出宽带红光发射。

    2、现有绝大多数mn(ii)基金属卤化物表现出单一格位发射,即mn(ii)绿光发射或红光发射。研发新型mn(ii)基发光材料,实现双格位发光,新型光电领域具有重要的意义。例如:[(ch3)3nh]3(mnbr3)(mnbr4)金属溴化物不仅具有优异的铁电性能,并表现出优异的发光性能,在照明和显示领域具有潜在应用(参考文献:z. h. wei, w. q liao,y. y. tang,p. f. li, p. p. shi, h. cai, r. g. xiong, j. am. chem. soc. 2018, 140, 26,8110–8113)。然而此类金属溴化物化学稳定性低,因此开发新型mn(ii)基双格位发光材料具有重要研究意义。


    技术实现思路

    1、为解决以上问题,本发明提供了一种mn(ii)基双格位发光材料,其化学式为[(ch3)3nh]3mn2cl7,为六方晶系,空间群为p63mc(186),mn(ii)基双格位发光材料中mn(ii)存在两种晶格格位,一种配位数为4,另一种配位数为6。在紫外光或蓝光激发下,四配位的mn(ii)在较弱的晶体场环境下,表现出绿光发射,而六配位的mn(ii)在较强的晶体场环境下,表现出宽带红光发射。

    2、本发明提供了mn(ii)基双格位发光材料的制备方法,其为溶剂挥发结晶法,具体包括如下步骤:

    3、步骤1、将四水合氯化锰溶于去离子水和盐酸中;

    4、步骤2、加入三甲胺盐酸盐,在室温条件下反应;

    5、步骤3、将上述溶液置于洁净的暗室中挥发,得到带结晶水的[(ch3)3nh]3mn2cl7·h2o晶体;

    6、步骤4、将带结晶水的晶体放入真空干燥箱中干燥,得到产物[(ch3)3nh]3mn2cl7发光晶体。

    7、本发明的制备方法为溶剂挥发结晶法,这种制备方法操作简单,实验条件温和。

    8、更进一步地,四水合氯化锰与三甲胺盐酸盐的摩尔比为:3:x,x = 1、2、3、4。

    9、更进一步地,在步骤2中,反应时间为1.5 ~ 2.5 h。

    10、更进一步地,在步骤3中,挥发时间为7~14天。

    11、更进一步地,在步骤4中,真空干燥箱的温度为70℃。

    12、更进一步地,在步骤4中,干燥7小时。

    13、本发明的有益效果:

    14、(1)本发明的mn(ii)基双格位发射材料在紫外光或蓝光激发下,同时表现出mn(ii)绿光发射和红光发射,在白光led照明光源上具有潜在应用前景。

    15、(2)本发明的mn(ii)基金属氯化物合成工艺简单、过程无需过度调控温度与湿度,可以高效合成、重复性强。

    16、(3)本发明制备的晶体在空气中放置一周,发光性能没有明显变化,具有较高的化学稳定性。

    17、综合以上有益效果,本发明在发光材料合成技术领域具有良好的应用前景。



    技术特征:

    1.一种mn(ii)基双格位发光材料,其特征在于:其化学式为[(ch3)3nh]3mn2cl7。

    2.如权利要求1所述的mn(ii)基双格位发光材料,其特征在于:所述mn(ii)基双格位发光材料为六方晶系,空间群为p63mc(186),所述mn(ii)基双格位发光材料中mn(ii)存在两种晶格格位,一种配位数为4,另一种配位数为6。

    3.如权利要求2所述的mn(ii)基双格位发光材料,其特征在于:所述mn(ii)基双格位发光材料在紫外光或蓝光激发下,同时表现出mn(ii)绿光发射和红光发射。

    4.如权利要求1所述的mn(ii)基双格位发光材料的制备方法,其特征在于,制备方法为溶剂挥发结晶法,具体包括如下步骤:

    5.如权利要求4所述的mn(ii)基双格位发光材料的制备方法,其特征在于:使用的原料为四水合氯化锰、三甲胺盐酸盐、盐酸。

    6.如权利要求5所述的mn(ii)基双格位发光材料的制备方法,其特征在于:四水合氯化锰与三甲胺盐酸盐的摩尔比为:3:x,x = 1、2、3、4。

    7.如权利要求6所述的mn(ii)基双格位发光材料的制备方法,其特征在于:在步骤2中,反应时间为1.5 ~ 2.5 h。

    8.如权利要求7所述的mn(ii)基双格位发光材料的制备方法,其特征在于:在步骤3中,挥发时间为7~14天。

    9.如权利要求8所述的mn(ii)基双格位发光材料的制备方法,其特征在于:在步骤4中,真空干燥箱的温度为70℃。

    10.如权利要求9所述的mn(ii)基双格位发光材料的制备方法,其特征在于:在步骤4中,干燥7小时。


    技术总结
    本发明涉及发光材料合成技术领域,具体公开了一种Mn(II)基双格位发射材料及制备方法,该Mn(II)基双格位发射材料的化学式为[(CH<subgt;3</subgt;)<subgt;3</subgt;NH]<subgt;3</subgt;Mn<subgt;2</subgt;Cl<subgt;7</subgt;,为六方晶系,空间群为P63mc(186),Mn(II)基双格位发光材料中Mn(II)存在两种晶格格位,一种配位数为4,另一种配位数为6。本发明的Mn(II)基双格位发射材料在紫外光或蓝光激发下,同时表现出Mn(II)绿光发射和红光发射,在白光LED照明光源上具有潜在应用前景。另外,本发明的Mn(II)基双格位发射材料的制备方法为溶剂挥发结晶法,该方法工艺简单、高效、重复性强,所制备的样品化学稳定性高。

    技术研发人员:汪正良,陈宗棋,李爱波,谢宇珊,靳方宇,周强,任鹏
    受保护的技术使用者:云南民族大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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