本申请涉及一种稀土金属有机化合物及其制备方法和应用,属于材料合成。
背景技术:
1、金属有机化合物是一种由金属离子与有机物通过化学键的方式形成的特殊材料。金属有机化合物由于其可调变的离子类型和有机底物,形成了种类繁多的化合物。金属有机化合物通常具有特殊的拓扑结构以及特殊尺寸的孔道,允许气体小分子或碱金属离子通过孔道传递、结合并发生化学反应,因此金属有机化合物已经被广泛地用于医药、储能、催化等领域。
2、稀土金属有机化合物由稀土金属离子和有机物组成,由于稀土金属f层电子轨道的差异而展现出不同的性能。如今,稀土元素作为重要的添加剂,被广泛地应用在光学器件、化工催化和功能材料等众多领域中,是现代社会工业生产中不可或缺的重要资源。稀土元素由于其独特的电子结构,因此具有特殊的发光性能,当稀土元素与有机物结合在一起,有机物与稀土金属离子之间发生电荷转移,可以有效地改变材料的发射光谱的强度或频率范围。通过调变金属有机化合物中有机物的种类以及官能团的种类和数量,金属有机化合物的发射光谱可以达到人为调控的目的,有助于研发新的发光二极管。
3、因此,稀土金属有机化合物的开发对于发光二极管的发展有着重大的意义。
技术实现思路
1、根据本申请的一个方面,提供了一种稀土金属有机化合物,所述稀土金属有机化合物的分子式为ln(oph)3,式中,ln为稀土金属离子,-oph为具有共轭结构的苯酚阴离子。该材料具有好的热力学稳定以及化学稳定性,具有特殊的分子结构。
2、可选地,所述稀土金属有机化合物的结构式如下:
3、
4、可选地,所述稀土金属离子选自钇离子、镧离子、钪离子中的至少一种。
5、根据本申请的再一个方面,提供了一种稀土金属有机化合物的制备方法,将含有稀土金属前驱体、苯酚钠、有机溶剂的混合原料置于密闭容器中,反应,过滤分离,得到所述稀土金属有机化合物。
6、可选地,所述稀土金属前驱体为稀土元素对应的氯化物、溴化物、碘化物中的至少一种,所述稀土元素选自钇、镧、钪中的至少一种。
7、可选地,所述有机溶剂选自四氢呋喃、乙醇、乙醚中的至少一种。
8、可选地,所述稀土金属前驱体与苯酚钠的摩尔比为1:0.1~10。
9、可选地,所述稀土金属前驱体与苯酚钠的摩尔比选自1:0.1、1:1、1:3、1:5、1:7、1:10中的任意比值或两比值之间的范围值
10、可选地,所述苯酚钠与有机溶剂的摩尔比为1:300~800。
11、可选地,所述苯酚钠与有机溶剂的摩尔比选自1:300、1:400、1:500、1:700、1:800中的任意比值或两比值之间的范围值。
12、可选地,所述反应的条件为:机械搅拌速度为400~500r/min,温度25~100℃,时间10~24h。
13、可选地,所述反应的机械搅拌速度选自400r/min、425r/min、450r/min、475r/min、500r/min中的任意值或两值之间的范围值。
14、可选地,所述反应的温度选自25℃、30℃、50℃、75℃、100℃中的任意值或两值之间的范围值。
15、可选地,所述反应的时间为10h、14h、18h、20h、24h中的任意值或两值之间的范围值。
16、根据本申请的又一个方面,提供了上述稀土金属有机化合物或根据上述制备方法得到的稀土金属有机化合物在发光二极管、有机催化、药物合成中的应用。
17、本申请能产生的有益效果包括:
18、1)本申请所提供的稀土金属有机化合物,具有纯度高、热稳定性好、具有独特的分子结构和吸光性能。
19、2)本申请所提供的制备方法,所述方法易于操作,转化率高。
1.一种稀土金属有机化合物,其特征在于,所述稀土金属有机化合物的分子式为ln(oph)3,式中,ln为稀土金属离子,-oph为具有共轭结构的苯酚阴离子。
2.根据权利要求1所述的稀土金属有机化合物,其特征在于,所述稀土金属有机化合物的结构式如下:
3.根据权利要求1所述的稀土金属有机化合物,其特征在于,所述稀土金属离子选自钇离子、镧离子、钪离子中的至少一种。
4.一种权利要求1至3任意一项所述的稀土金属有机化合物的制备方法,其特征在于,将含有稀土金属前驱体、苯酚钠、有机溶剂的混合原料置于密闭容器中,反应,过滤分离,得到所述稀土金属有机化合物。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述稀土金属前驱体为稀土元素对应的氯化物、溴化物、碘化物中的至少一种,所述稀土元素选自钇、镧、钪中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂选自四氢呋喃、乙醇、乙醚中的至少一种。
7.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述稀土金属前驱体与苯酚钠的摩尔比为1:0.1~10。
8.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述苯酚钠与有机溶剂的摩尔比为1:300~800。
9.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述反应的条件为:机械搅拌速度为400~500r/min,温度25~100℃,时间10~24h。
10.一种权利要求1至3任意一项所述的稀土金属有机化合物或根据权利要求4至9任意一项所述的制备方法得到的稀土金属有机化合物在发光二极管、有机催化、药物合成中的应用。
