发光配合物在改性层状磷/膦酸锆中的插入化学研究

以发光配合物与无机层状框架进行杂化组装，调整改善配合物的光谱性能，是一项具有挑战性的研究课题。我们制备了多种层间距的改性磷酸锆，并将金属钌配合物和一些简单的卟啉分子与层状框架作用，发现组装体同原生色团比较，具有明显的荧光增强或吸收增色效应。希望继续采用磷酸锆或膦酸锆，与能有效吸收可见光的金属卟啉和稀土配合物，通过插入化学方式形成无机/有机杂化组装体，预期发光生色团在组装体中进行规则排列，并产生高效能量传递和电子转移现象。深入开展此课题的研究，不仅有助于探讨配合物在无机层状结构中形成杂化组装的一般规律，而且有可能改善发光配合物的光热稳定性，提高配合物的发光效率，促进其在照明显示、光催化和生物识别等方面的应用。

以发光配合物与无机层状框架进行杂化组装，调整改善配合物的光谱性能，是一项具有挑战性的研究课题。根据研究计划，我们以多种层间距的改性磷酸锆作为无机框架，将能吸收可见光的金属卟啉、金属喹啉和稀土配合物等生色团通过插入化学方式与层状框架作用，形成新的有机-无机杂化组装。这些组装体同原配合物比较，其光谱学性质发生了很大改变，尤其是发光强度得到很大的提高。例如，在有机小分子发光生色团中，金属喹啉配合物虽然广泛用于光电器件中，但这类金属配合物在水介质中发光很弱。本课题通过插入化学反应，将8-羟基喹啉铝与改性层状磷酸锆BAZrP形成有机/无机杂化组装体，使得生色团在组装体中形成规则排列，产生了高效能量传递和电子转移现象，导致在水介质中其发光强度大大增加，发光颜色由原来的绿色变为蓝绿色。另外，杂化组装体在水介质中的发光非常稳定，激发态寿命也明显延长，这些变化不仅有利于其在光电器件中的应用，而且在光能转换和存储等领域有潜在的应用前景。另外，通过选择具有适当层间距的无机框架，相似的现象能够发生在金属卟啉等配合物与改性磷酸锆形成的杂化组装中。因此，插入化学方法对于发光配合物的性能改善具有很好的效果。