基于咪唑分子桥连接稀土高分子复合发光材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种基于咪唑分子桥连接稀土高分子复合发光材料的制备方法。本发明利用有机合成的方法分别将含有羟基和氯取代基官能团的聚合物高分子成功的进行了修饰，使其通过共价键连上咪唑基团，随后用合成有机胺盐的手段对咪唑基团进一步进行修饰。经过季胺盐化的咪唑基团将带有正电荷，根据电荷守恒的原则，利用离子交换的方法将稀土β二酮复合阴离子吸附在聚合物高分子周围。稀土络合阴离子再经过静电作用吸附到聚合物基质以后仍然能保持很好的配位形式，因此其光致发光性能保持良好。本发明实现了在分子水平上通过共价键、配位键和离子键将稀土-配体-高分子相连，得到了发光性能良好、可塑性强的光学复合材料，易于加工成各种光学器件，能加工成各种光转换薄膜和器件。本发明方法实验条件温和，可操作性强，重现性好，同时离子交换法可扩展性强，有着十分诱人的应用前景。

主权项

基于咪唑分子桥连接稀土高分子复合发光材料的制备方法，其特征在于具体步骤如下：（1）稀土络合物的制备：将所选用来和特定稀土离子配位的β二酮溶于有机溶剂中，置于圆底烧瓶并搅拌直至其完全溶解，加入溶有氢氧化钠的有机溶剂，将圆底烧瓶置于恒温磁力搅拌油浴锅中，在60‑70℃氮气气氛保护下回流3‑5 h；接着将溶有四乙基氯化铵的有机溶剂加入其中，继续反应0.5‑1.2 h，然后将溶有稀土氯化物的有机溶剂加入其中，保持温度和氮气气氛继续回流1.5‑2.5 h，冷却所得溶液，过滤除去氯化钠沉淀，将滤液蒸干，有机溶剂洗涤，纯化结晶，得到稀土络合物；稀土氯化物、四乙基氯化铵、氢氧化钠和β二酮的重量比为1：1：4：4；（2）氯化后的聚合物的制备： 将含羟基的聚合物前体置于有机溶剂中浸泡1‑2天，待其充分分散于有机溶剂中后转移到圆底烧瓶中，随后加入氯化亚砜或五氯化磷，在氮气气氛下保持60‑70℃反应20‑30小时，随后将所得物旋转蒸发除去有机溶剂和氯化亚砜或五氯化磷，再用去离子水和乙醇各洗涤三次以上，常温下真空干燥得到氯化后的聚合物；（3）氯化后的聚合物和咪唑衍生物反应将步骤（2）预处理好的聚合物溶于有机溶剂，加入咪唑衍生物，搅拌使其充分溶解混合转移到圆底烧瓶中；将混合物置于磁力搅拌恒温油浴锅中，控制其反应温度为70‑100℃，在氮气保护下回流2‑3天；反应完毕后过滤除去未反应的咪唑衍生物，接着用有机溶剂进行充分的洗涤除去残留的反应物，自然烘干，即得季铵盐化的高分子咪唑衍生物；（4）离子交换反应 将步骤（3）中制得的高分子咪唑衍生物溶于有机溶剂中，并加入步骤（1）中制得的稀土络合物，超声处理，使稀土络合物充分溶解，将混合物转移至圆底烧瓶中；在氮气气氛下将混合物置于磁力搅拌恒温油浴锅中，控制其反应温度为50‑60℃，搅拌反应2‑3天；反应完毕后冷却至室温，离心分离；用有机溶剂洗后再离心处理，重复3‑5次除去残留的稀土络合物，将所得产物烘干，即得到基于咪唑分子桥连接稀土高分子复合发光材料；其中：步骤（1）中所述的β二酮为噻吩甲酰三氟丙酮、苯甲酰三氟乙酰丙酮、三氟乙酰丙酮、六氟乙酰丙酮或萘甲酰三氟乙酰丙酮中任一种；步骤（2）所述含羟基的聚合物为聚甲基丙烯酸羟乙酯、王树脂或聚乙烯醇中的任意一种；步骤（3）中所述的咪唑衍生物为1‑甲基咪唑、1‑乙基咪唑、1‑丙基咪唑、1‑丁基咪唑、1‑戊基咪唑或1‑己基咪唑中的任意一种；步骤（1）中所述的有机溶剂为四氢呋喃，步骤（4）中所述有机溶剂为乙醇、甲苯或二甲基甲酰胺中的任意一种，步骤（3）中所述有机溶剂为二甲基甲酰胺。