均苯三甲酸-LTbH復合體及其合成方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及有機物合成領域，特別是涉及對均苯三甲酸-LTbH復合體及其合成方 法。
【背景技術】
[0002] 層狀稀土氫氧化物（layered rare - earth hydroxide，簡稱LRH)是一類新型的層 狀材料。研宄表明，層狀稀土氫氧化物中的陰離子可與其他化合物的陰離子發生交換，某些 層狀稀土氫氧化物中的稀土元素的4f電子受激發可產生發光現象。因此，層狀稀土氫氧化 物可作為制備發光材料的基礎，并且稀土氫氧化物作為發光材料具有譜線窄、色度純、發光 效率高和熒光壽命長等優點。
[0003] 層狀鋱氫氧化物（LTbH)作為一種層狀稀土氫氧化物，具有熒光壽命長、熱穩定性 和化學穩定性高等特點，但其層板Tb 3+與-〇H、H 20配位，產生熒光猝滅作用，影響發光強度， 不能滿足工業應用中對發光材料的要求。
【發明內容】
[0004] 為解決上述問題，發明人將苯羧酸類有機物引入層狀鋱氫氧化物的層間，來研宄 苯羧酸類有機物對層板Tb 3+發光性能的影響。
[0005] 本發明實施例采用陰離子交換法，將均苯三甲酸鈉鹽與前體NO3 - LTbH反應，獲得 一種新的插層化合物--均苯三甲酸-LTbH復合體。通過元素分析和ICP測試測出C、H、N 和Tb在該化合物中的含量，從而計算出該復合體的化學式：
[0006] Tb (OH) 2.3 (C9H3O6) 0.M · I. 7H20〇
[0007] 利用X射線衍射測出該復合體的層間距，得出在該化合物中，均苯三酸在層間 LTbH為單層傾斜排布方式。
[0008] 利用紅外光譜儀對該復合體進行測試得到上述復合體的紅外光譜，其中，各基團 的特征吸收峰的波數分別：1613cm '156Icm \ 1436cm \ 1374cm 1O
[0009] 本發明實施例還公開了上述均苯三甲酸-LTbH復合體的方法，包括以下步驟：
[0010] a)將NO3-LTbH分散于水中，再加入均苯三甲酸鈉鹽水溶液，得到混合液，其中， NO3-LTbH與均苯三甲酸鈉鹽的摩爾比為1: (2-6)，優選地，NO3-LTbH與均苯三甲酸鈉鹽的摩 爾比為1:3 ;
[0011] b)將上述混合液在70-100°C下反應12-24小時，反應結束后對所得到的產物過 濾、洗滌、干燥。
[0012] 其中，NO3-LTbH的合成方法：將Tb(NO3) 3 · 6H20、NaNO3、六次甲基四胺溶于脫氣水 中，得到水溶液，在70-100°C下水熱反應12-18h，反應結束后對所得到的產物過濾、洗滌、 干燥。Tb(NO 3)3 · 6H20、NaNO3、六次甲基四胺的摩爾比為1: (13-26) : (1-2)。脫氣水的量優 選脫氣水與 Tb(NO3)3 · 6H20 的比例為（80-160)mL:lmmoL。
[0013] 均苯三甲酸鈉鹽水溶液，由均苯三甲酸與NaOH溶于水制得。其中，均苯三甲酸與 NaOH摩爾比為1:3。
[0014] 需要說明的是，本發明實施例在合成NO3 - LTbH及均苯三甲酸-LTbH復合體的過 程中，水熱反應溫度為70-KKTC，當水熱反應為70°C時，即可實現本發明的技術方案。所使 用的水優選為去離子水或蒸餾水。所述過濾可以采用化學領域常用的過濾方法，例如采用 抽濾的方式過濾。所述洗滌可采用蒸餾水、去離子水等多次洗滌。所述干燥可采用自然晾 干、冷凍干燥、真空干燥來達到干燥的目的，對于干燥的時間，本領域技術人員可根據實際 經驗來調整。
[0015] 進一步需要說明的是，本發明采用的所有原料，對其來源沒有特殊的限制，在市場 上購得或自制均可。
[0016] 本發明采用簡單、易操作的離子交換方法將熱穩定較高的均苯三甲酸根插入LTbH 層間，合成了均苯三甲酸-LTbH復合體，出乎意料地改善了復合體中Tb3+的發光性能。均苯 三甲酸-LTbH復合體可作為一種高效的綠色發光材料。
【附圖說明】
[0017] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以 根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0018] 圖I (a)為對苯二甲酸的FT-IR圖；
[0019] 圖I (b)為均苯三甲酸的FT-IR圖；
[0020] 圖I (c)為實施例2獲得的NO3 - LTbH的FT-IR圖；
[0021] 圖I (d)為實施例2獲得的對苯二甲酸-LTbH復合體的FT-IR圖；
[0022] 圖I (e)為實施例2獲得的均苯三甲酸-LTbH復合體的FT-IR圖；
[0023] 圖2 (a)為實施例2獲得的NO3-LTbH的XRD圖；
[0024] 圖2 (b)為實施例2獲得的對苯二甲酸-LTbH復合體的XRD圖；
[0025] 圖2 (c)為實施例2獲得的均苯三甲酸-LTbH復合體的XRD圖；
[0026] 圖3 (a)為實施例2獲得的NO3 - LTbH的排布方式；
[0027] 圖3 (b)為實施例2獲得的對苯二甲酸-LTbH復合體的排布方式；
[0028] 圖3 (c)為實施例2獲得的均苯三甲酸-LTbH復合體的排布方式；
[0029] 圖4 (a)為實施例2獲得的前體NO3 - LTbH的熒光光譜圖；
[0030] 圖4(b)為實施例2獲得的對苯二甲酸-LTbH復合體的熒光光譜圖；
[0031] 圖4(c)為實施例2獲得的均苯三甲酸-LTbH復合體的熒光光譜圖。
【具體實施方式】
[0032] 下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0033] 儀器與試劑
[0034] 元素分析儀（德國Elemental·公司；型號：Vario EL);
[0035] 等離子體電感耦合原子發射光譜儀（ICP)(德國斯派克分析儀器公司；型號： SPECTR0ARC0SE0P)；
[0036] 傅里葉變換紅外光譜儀（FT-IR)(美國Nicolet公司；型號：Nicolet 360);
[0037] X射線粉末衍射儀（荷蘭PA Nalytical公司；型號：X Pert PRO MPD);
[0038] 熒光分光光度計（日本島津公司；型號：RF-5301PC)
[0039] 試劑藥品均為市售。
[0040] 實施例1
[0041] (1)、采用均勻沉淀法合成NO3-LTbH前體
[0042] 將 0· 453g (Immol) Tb (NO3) 3 ·6Η20、I. IOg (13mmol) NaN03、0. 14g (Immol)六次甲基四 胺（HMT)溶于80ml脫氣水中，得到水溶液，然后70°C水熱反應16小時。反應結束后，抽濾 得到的產物，用去離子水洗滌產物后再進行抽濾，反復3次，真空干燥24小時，得到白色粉 末狀 NO3-LTbH 0.25lg。以 NO3-LTbH 為基準，產率為 96%。
[0043] (2)、采用離子交換法合成對苯二甲酸-LTbH復合體
[0044] 將0· 166g(lmmol)的對苯二甲酸和0· 060g(l. 5mmol)的NaOH加入到5mL去離子 水中，使之完全溶解，得到澄清的對苯二甲酸鈉鹽水溶液。
[0045] 將0. 033g NO3-LTbH分散于75ml去離子水中后與上述制得的對苯二甲酸鈉鹽水 溶液混合，并轉移到反應釜中，90°C下水熱反應12小時。反應結束后，抽濾得到的產物，用 水洗滌產物后再進行抽濾，反復3次；真空干燥24小時，得到白色粉末狀對苯二甲酸-LTbH 復合體0.032g。以NO3-LTbH為基準，產率為90%。
[0046] (3)、采用離子交換法合成均苯三甲酸-LTbH復合體
[0047] 將0· 210g(lmmol)的均苯三甲酸和0· 088g(2. 2_〇1)的NaOH加入到8mL去離子 水中，使之完全溶解，得到