一种基于三联吡啶或其衍生物的荧光粉、其制备方法与应用

摘要

本发明提供了一种基于三联吡啶或其衍生物的荧光粉，由一价酸根阴离子与三联吡啶(2,2′:6′,2″‑Terpyridine)衍生物一价叔胺阳离子按照摩尔比1:1组成。该荧光粉不包含稀土元素，并且可以在室温下简单合成，因此成本低。该荧光粉受波长为200nm‑380nm的近紫外光激发后，其发射光波长在400nm‑550nm范围，发射光呈主波峰在400‑425nm的蓝光以及主波峰在500‑550nm的绿光，并且，其外量子发光效率在40％以上，内量子发光效率在40％以上。因此，将该荧光粉配合适量的红色荧光粉，可用于制备高效率的白光LED照明器件，具有良好的应用前景。

权利要求

1.一种基于三联吡啶或其衍生物的荧光粉，其特征是：由一价阳离子与一价阴离子组成，并且所述的一价阳离子与一价阴离子的摩尔比为1：1；

所述的一价阴离子是一价酸根阴离子；

所述的一价阳离子是三联吡啶(2,2′:6′,2″-Terpyridine)衍生物一价叔胺阳离子，其结构如下所示：所述的一价酸根阴离子是高卤酸YO4-，其中Y＝Cl、Br、或者I；

所述的荧光粉受波长为200nm-380nm的近紫外光激发后，其发射光波长为400nm-

550nm，发射光为主波峰在400-425nm的蓝光以及主波峰在500-550nm的绿光。

2.如权利要求1所述的基于三联吡啶或其衍生物的荧光粉，其特征是：所述荧光粉受主波峰在200nm-380nm的近紫外光激发后，其外量子发光效率在40％以上。

3.如权利要求1或2所述的基于三联吡啶或其衍生物的荧光粉，其特征是：所述荧光粉受主波峰在200nm-380nm的近紫外光激发后，其内量子发光效率在40％以上。

4.如权利要求1或2所述的基于三联吡啶或其衍生物的荧光粉的制备方法，其特征是：在室温下，将所述一价阳离子对应的三联吡啶或者其衍生物溶于溶剂A中，得到溶液A；将所述一价阴离子对应的酸溶于溶剂B中，得到溶液B，所述的酸与三联吡啶或者其衍生物等摩尔量；将溶液A与溶液B混合、静止结晶后过滤、干燥，得到所述荧光粉。

5.如权利要求4所述的基于三联吡啶或其衍生物的荧光粉的制备方法，其特征是：所述的溶剂A是无水乙醇，所述的溶剂B是水。

6.如权利要求1或2所述的基于三联吡啶或其衍生物的荧光粉配合适量的红色荧光粉，应用于白光LED照明器件。

说明书

一种基于三联吡啶或其衍生物的荧光粉、其制备方法与应用

技术领域

[0001] 本发明涉及荧光粉技术领域，特别是涉及一种基于三联吡啶或其衍生物的荧光粉。

背景技术

[0002] 无机荧光粉合成条件较为苛刻，一般需要较高的气氛气压、较高的温度(1400-2000℃)以及较长的反应时间，导致合成成本较高。此外，无机荧光粉多采用稀土元素作为发光中心，而稀土资源属于稀缺资源。因此，开发无稀土元素的荧光粉末，并且该无稀土荧光粉可以在室温下合成，具有较高的效率是人们追求的目标。

发明内容

[0003] 本发明提出一种基于三联吡啶或其衍生物的荧光粉，由一价阳离子与一价阴离子组成，并且所述的一价阳离子与一价阴离子的摩尔比为1：1；

[0004] 所述的一价阴离子是一价酸根阴离子；

[0005] 所述的一价阳离子是三联吡啶(2,2′:6′,2″-Terpyridine)或其衍生物一价叔胺阳离子，其结构如下所示：

[0006]

[0007] 其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11彼此独立，分别选自烃基、醛基、羟基、苯环、-H、-SO3H、-C≡N、-NC、-X(X为卤素原子)等官能团中的任意一种。

[0008] 所述的一价酸根阴离子包括但不限于氢卤酸HX(X＝F、Cl、Br、I等)，高卤酸YO4-(Y＝Cl、Br、I等)或磺酸R-SO3(R＝CH3、CF3、CH3C6H4等)中的一种或两种以上混合。

[0009] 综上所述，本发明的基于三联吡啶或其衍生物的荧光粉不包含稀土元素，大大降低了成本。该荧光粉受波长为200nm-380nm的近紫外光激发后，其发射光波长在400nm-550nm范围，作为优选，发射光呈主波峰在400-425nm的蓝光以及主波峰在500-550nm的绿光；其外量子发光效率在40％以上；其内量子发光效率在40％以上。因此，将其配合适量的红色荧光粉，可用于制备高效率的白光LED照明器件。

[0010] 本发明还提供了一种上述基于三联吡啶或其衍生物的荧光粉的合成方法，具体是：

[0011] 在室温下，将所述一价阳离子对应的三联吡啶或者其衍生物溶于可溶溶剂A(即，该三联吡啶或者其衍生物可溶于溶剂A中)，得到溶液A；将所述一价阴离子对应的酸溶于可溶溶剂B中(即，该酸可溶于溶剂B中)，得到溶液B，所述的酸与三联吡啶或者其衍生物等摩尔量；将溶液A与溶液B混合、静止结晶后过滤、干燥，得到所述荧光粉。所述的溶剂A不限，包括无水乙醇等。所述的溶剂B不限，包括水等。

[0012] 与现有技术相比，本发明的制备方法简单易行，并且由于在室温下进行，大大降低了其合成成本，因此具有良好的应用前景。

附图说明

[0013] 图1是本发明实施例1中的荧光粉的分子结构示意图；

[0014] 图2是本发明实施例1中的荧光粉样品的XRD与单晶衍射模拟数据图；

[0015] 图3是本发明实施例1中的荧光粉样品受激发波长为350nm的近紫外光激发后的发射光谱；

[0016] 图4是本发明实施例1中的荧光粉样品受激发波长为350nm的近紫外光激发后的发射光色坐标图(x＝0.27，y＝0.54)；

[0017] 图5是本发明实施例1中的荧光粉样品受激发发射后激发光波长与发射光强度的关系图。

具体实施方式

[0018] 下面结合附图实施例对本发明作进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。

[0019] 实施例1：

[0020] 本实施例中，荧光粉由一价高氯酸根离子(ClO4-)与一价阳离子组成，该一价阳离子是一价三联吡啶质子化阳离子，其中一价三联吡啶质子化阳离子与高氯酸根阴离子的摩尔比为1：1。一价三联吡啶质子化阳离子的结构如下所示：

[0021]

[0022] 即，该荧光粉的分子结构示意图如图1所示。

[0023] 该荧光粉的合成工艺如下：

[0024] 在室温下，将1mmol三联吡啶(2,2′:6′,2″-Terpyridine)溶于无水乙醇中，得到溶液A；将1mmol高氯酸溶于水溶液中，得到溶液B；将溶液A与溶液B混合，静止结晶，然后过滤并在室温下干燥即可得到所述荧光粉粉末。

[0025] 上述制得的荧光粉粉末样品的XRD与其晶体结构经过单晶结构解析后的单晶衍射模拟数据如图2所示，显示该荧光粉粉末的XRD与单晶衍射模拟数据一致。

[0026] 上述制得的荧光粉粉末样品受激发波长为350nm的近紫外光激发后发射光谱如图3所示，显示该发射光是发射峰为主波峰在407nm附近的蓝光以及主波峰在527nm附近的绿光，其荧光色坐标x＝0.271，y＝0.537，如图4所示。

[0027] 上述制得的荧光粉粉末样品受不同波长的激发光激发发射后其发生光强度如图5所示，显示该荧光粉受波长为200nm-380nm的光激发后，其具有较高的发射效率。经测试，当激发光波长为350nm时，上述制得的荧光粉粉末样品的外量子效率为42％，内量子效率48％。当激发光为300nm时，其外量子效率为50％，内量子效率56％。当激发光为300nm时，其外量子效率为57％，内量子效率66％。

[0028] 将上述制得的荧光粉粉末样品配合适量的红色荧光粉末封装于InGaN二极管外，可制备高效率的白光LED照明器件。

[0029] 实施例2：

[0030] 本实施例中，荧光粉的机构与实施例1基本相同，所不同的是一价高碘酸根离子(IO4-)代替一价高氯酸根离子(ClO4-)。

[0031] 该荧光粉的制备方法与与实施例1基本相同，所不同的是一价高碘酸根离子(IO4-)-代替一价高氯酸根离子(ClO4)。

[0032] 与实施例1相似，该荧光粉受波长为200nm-380nm的近紫外光激发后，其发射光波长在400nm-550nm范围，发射光呈主波峰在400-425nm的蓝光以及主波峰在500-550nm的绿光；其外量子发光效率在40％以上；其内量子发光效率在40％以上。因此，将其配合适量的红色荧光粉，可用于制备高效率的白光LED照明器件。

[0033] 以上所述的实施例对本发明的技术方案进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。