实用型稀土配合物荧光材料的合成、结构、性质和应用研究

Fluorescent materials based on rare earth complexes are a kind of very important luminescent materials with attractive application prospect, especially in the anti-counterfeiting field. Guided by the fluorescent product market (ink/coated paper) for anti-counterfeiting, the proposal will research on the syntheses, structures, properties and application of practical fluorescent materials based on rare earth complexes. Based on the requirements of high quantum yield, the low cost should be the principle of the selection of the raw materials to prepare rare earth complexes. The low cost ions will be doped into the obtained rare earth complexes, and the ions and the ratio of these doped ions which leading to the fluorescence sensitization will be screen out, resulting in more practical rare earth complexes. The ink/coating binder polyamide/polyurethane/polyketone will be used as the polymer base to hybrid with these complexes in order to increase their stability and the quantum yield, as well as to develop novel fluorescent ink/coating paper products by adding various additives/solvents. The implement of the proposal will direct the design and preparation of the practical fluorescent materials based on rare earth complexes, indicative of important value of theoretical research. And it contributes to obtain more the fluorescent product for anti-counterfeiting with our own intellectual properties, showing the important significance and application value to the national social and economical development.

稀土配合物荧光材料是一类非常重要的发光材料，应用前景十分诱人，尤其在防伪领域。本项目拟以荧光防伪产品（油墨/涂布纸）市场为导向，开展实用型稀土配合物荧光材料的合成、结构、性质和应用研究：在保障高量子效率所需宽进严出的基础上，以低成本为选材原则，并通过掺杂廉价离子进入稀土配合物，筛选可敏化发光的掺杂离子和掺杂配比，制备实用型稀土配合物，创新采用油墨/涂料的主体成分连接料聚酰胺/聚氨酯/聚酮树脂作为高分子基质与所得配合物杂化，不仅有望提高其稳定性和量子效率，而且可通过添加不同助剂/溶剂，尝试开发新型荧光油墨/荧光涂布纸产品。本项目的实施不但能够指导实用型稀土配合物荧光材料的设计与制备，具有重要的理论研究价值；而且有助于获得更多的自有知识产权的荧光防伪产品，对我国的社会和经济发展具有十分重要的意义和应用价值。

稀土配合物荧光材料是一类非常重要的发光材料，应用前景十分诱人，尤其在防伪领域。本项目以荧光防伪产品(油墨/涂布纸)市场为导向，在充分市场调研的基础上，围绕高量子效率、高稳定性和低成本，开展了实用型稀土配合物荧光材料的合成、结构、性质和应用研究，取得了一系列成果。.首先，获得了6种新型实用的稀土配合物荧光材料Tb1(粉)/Tb2(液)/Tb3(粉)/Tb4(粉)/Eu5(液) /TbEu8(液)：其中性价比最高的材料为荧光粉Tb1，具有高达90%的固体荧光量子产率，200℃两小时不变色，荧光强度无肉眼可见变化，所用配体市售价格仅0.2元/克，溶液沉淀制备，产率可超50%；其中稳定性最好的Tb4热分解温度超过400℃，在质量浓度1‰的乙醇溶液中绝对量子效率39%，所用配体市售价格2.6元/克，水中沉淀制备，产率可超70%。.其次，创新采用油墨/涂料的主体成分连接料聚酰胺PA/聚氨酯PU/聚酮PK树脂作为高分子基质与所得配合物杂化，杂化后的样品因为树脂分子固定了配合物分子，减少了无辐射跃迁，荧光量子产率得到提高；Tb2-PK和TbEu8-PA杂化材料还比未杂化前增加了激发波段，提升了防伪技术水平。.最后，通过添加不同助剂，获得了9种新型荧光油墨和2种荧光涂布纸产品，其中成本适中、防伪效果佳的标志性成果有高透明度凹版表印荧光防伪油墨、高透明度荧光防伪印油、具有智能指示功能的隐蔽响应型荧光油墨和多重响应型荧光表印油墨；申报了11件发明专利，发表了相关论文12篇，并尝试开展了成果转化。.本项目的实施不但指导了实用型稀土配合物荧光材料的设计与制备，具有重要的理论研究价值；而且获得了一系列自有知识产权的荧光防伪技术产品，为实用型稀土配合物荧光材料在防伪油墨/涂布纸领域的应用提供了新的思路，有助于解决发光材料领域基础研究与市场脱节的难题，为业内成果转化最后一公里提供了有益的参考和积累。