本發(fā)明具體涉及一種耐水性有機-無機雜化亞銅鹵化物發(fā)光材料及其制備方法與應用，屬于納米發(fā)光材料。
背景技術：
1、溫度是自然過程中最重要的物理參數(shù)之一，準確測量溫度具有重要意義。傳統(tǒng)的接觸式溫度計受到技術限制，難以測量納米和亞微米級別的物體或快速移動的物體的溫度。在眾多的測溫方式中，光學溫度傳感通過監(jiān)測光學參數(shù)(如熒光強度、熒光強度比、發(fā)射半峰寬、峰位置和熒光壽命)與溫度變化之間的響應關系來實現(xiàn)溫度監(jiān)測，具有非侵入性、響應快、準確度高和抗電磁干擾等優(yōu)勢，引起學術界和工業(yè)界的廣泛關注，其中，光學測溫材料的開發(fā)是光學溫度傳感的重中之重。
2、近年來，金屬鹵化物因其具有多樣化的溫度依賴型發(fā)光特征而從眾多光學測溫材料中脫穎而出。一方面，金屬鹵化物可通過摻雜具有溫度敏感度的ns2組態(tài)離子實現(xiàn)基于其納秒級熒光壽命的溫度傳感。另一方面，金屬鹵化物還可通過與有機組分雜化形成有機-無機雜化金屬鹵化物進而具備顯著的結構溫度敏感性。在高溫下，有機分子的熱運動加劇，使晶胞急劇膨脹，打破了晶格規(guī)整結構并誘導晶體缺陷的形成。這些缺陷影響了自捕獲激子的發(fā)光特性，致使其熒光壽命對溫度變化敏感，成為溫度響應參數(shù)，進而實現(xiàn)溫度的傳感與監(jiān)測。中國專利cn119331613a公開了一種基于雙模熱響應上轉換發(fā)光的溫度傳感材料及其制備方法和應用，所述材料化學式為bi4yti0.5m0.5o8x:rey；其中，m為w或mo，x為cl或br，re為er或yb/er，并采用水熱熔鹽法串聯(lián)合成策略進行制備；與傳統(tǒng)的熱猝滅材料不同，該專利提供的溫度傳感材料bi4ti0.5m0.5o8x，隨溫度升高可見光減弱的同時800nm近紅外發(fā)光也出現(xiàn)增強，其在熒光強度模式和熒光壽命模式下都具有較高的光學溫度靈敏度，是一種可以用于高溫環(huán)境檢測的寬溫度測量范圍光學溫度傳感材料，在光學溫度傳感領域有較大應用潛力；中國專利cn109943329a公開了一種二維混金屬鹵化物發(fā)光半導體，分子式為[(me)2dabco]ag2pbbr6，屬于單斜晶系，p21空間群，該混金屬鹵化物可在波長316nm的紫外線激發(fā)下，發(fā)射波長711nm的紅光，發(fā)光強度在80～200k內(nèi)與溫度呈線性關系，可作為低溫區(qū)熒光溫度傳感材料。
3、可見，金屬鹵化物已成為制備光學測溫材料的理想之選。然而，金屬鹵化物本征特性是離子晶體，各組分通過電荷吸引和多面體配位相結合，其存在固有的穩(wěn)定性差——尤其是水穩(wěn)定性差的問題。受這些問題的制約，現(xiàn)有的金屬鹵化物難以在高濕度環(huán)境下得以應用。目前，在開發(fā)兼具高水穩(wěn)定性和高光學溫度傳感性能的金屬鹵化物領域，仍處于空白狀態(tài)。因此，迫切需要研制出具有良好水穩(wěn)定性的新型金屬鹵化物，以滿足現(xiàn)有溫度傳感的實際需求。
技術實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)存的問題，本發(fā)明提供一種耐水性有機-無機雜化亞銅鹵化物發(fā)光材料及其制備方法與應用，該發(fā)光材料兼具良好的發(fā)光性與高的溫敏性，其熒光的壽命和光強對溫度變化敏感，通過對該材料熒光壽命或光強的監(jiān)測，有望實現(xiàn)光學溫度傳感；此外，該發(fā)光材料還具有出色的水穩(wěn)定性，這使得其可廣泛應用于各類高濕度的生產(chǎn)、生活場景。
2、本發(fā)明的技術方案如下：
3、本發(fā)明提供一種耐水性有機-無機雜化亞銅鹵化物發(fā)光材料，所述發(fā)光材料的化學式為：(c18h15p)3cu2br2。
4、進一步地，所述發(fā)光材料為針狀的微米級晶體。
5、進一步地，所述發(fā)光材料的空間群為p21/n，其晶胞參數(shù)為：α＝90°，β＝109.8°，γ＝90°。
6、本發(fā)明提供的上述耐水性有機-無機雜化亞銅鹵化物發(fā)光材料可在250～400nm波長的光激發(fā)下，發(fā)射出波長在420～700nm可見光范圍內(nèi)的綠色熒光，發(fā)射峰值在500～600nm之間，熒光量子產(chǎn)率大于40％，具有良好的發(fā)光性能，發(fā)射的熒光的壽命和光強對溫度變化敏感。
7、本發(fā)明還提供一種上述耐水性有機-無機雜化亞銅鹵化物發(fā)光材料的制備方法，包括如下步驟：
8、s1、將溴化亞銅和三苯基溴化膦混合，而后將所得的混合物于溶劑中充分分散，得到混合物分散液；
9、s2、將步驟s1得到的混合物分散液加熱攪拌直至混合物完全溶解并再持續(xù)攪拌反應0～60min，得到澄清透明的溶液；
10、s3、將步驟s2得到溶液停止加熱，自然冷卻至室溫，重結晶析出晶體；所得晶體經(jīng)有機溶劑洗滌、干燥，得到所述耐水性有機-無機雜化亞銅鹵化物發(fā)光材料。
11、進一步地，步驟s1中，所述溶劑為體積比為(4～6):1的n,n-二甲基甲酰胺與次磷酸的混合溶劑。
12、進一步地，步驟s1中，溴化亞銅與三苯基溴化膦的摩爾比為1:(0.25～2)。
13、進一步地，步驟s2中，混合物分散液加熱攪拌的溫度為80～120℃。
14、進一步地，步驟s3中，用于洗滌的有機溶劑為乙醇或異丙醇；干燥的溫度為30～80℃。
15、本發(fā)明提供的耐水性有機-無機雜化亞銅鹵化物發(fā)光材料可應用于光學溫度傳感領域。
16、區(qū)別于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有如下有益效果：
17、1、本發(fā)明提供了一種耐水性有機-無機雜化亞銅鹵化物發(fā)光材料，其為針狀的微米級晶體，兼具良好的發(fā)光性與高的溫敏性，在250～400nm波長的光激發(fā)下，可發(fā)射出波長在420～700nm可見光范圍內(nèi)的綠色熒光，熒光的壽命和光強對溫度變化敏感，其溫度傳感的相對靈敏度最高可達12.8％?k-1，是非摻雜發(fā)光金屬鹵化物的最高值，因此其在光學溫度傳感領域具有廣闊的應用前景。
18、2、相較于現(xiàn)有的鹵化物發(fā)光材料，本發(fā)明提供的耐水性有機-無機雜化亞銅鹵化物發(fā)光材料還具有良好的水穩(wěn)定性，本發(fā)明的發(fā)光材料化學式為(c18h15p)3cu2br2，化學結構中三苯基膦結構的存在使得發(fā)光材料具有較強的疏水性，同時，三苯基膦還與cu通過共價鍵相連，共價鍵的連接進一步提升了發(fā)光材料化學結構的水穩(wěn)定性；因此，上述特性使得本發(fā)明合成的發(fā)光材料克服了現(xiàn)有的鹵化物發(fā)光材料水穩(wěn)定性差的固有缺陷，在水中浸泡30天后仍能保持87％以上的發(fā)光強度，可應用于各類高濕度環(huán)境的溫度監(jiān)測、傳感。
19、3、本發(fā)明通過溶劑熱法，在較高的溫度下將三苯基膦與含銅鹵化物溶解于混合溶劑中，經(jīng)自然冷卻至室溫并重結晶析晶得到所述發(fā)光材料；該制備方法的反應原料均可直接從試劑公司購買得到，不需要進一步的提純，能夠有效降低制備成本，工藝簡潔，成本低廉且可重復性極高，便于大規(guī)模制備并實現(xiàn)工業(yè)化應用。
1.一種耐水性有機-無機雜化亞銅鹵化物發(fā)光材料，其特征在于，所述發(fā)光材料的化學式為：(c18h15p)3cu2br2。
2.根據(jù)權利要求1所述的耐水性有機-無機雜化亞銅鹵化物發(fā)光材料，其特征在于，所述發(fā)光材料為針狀的微米級晶體；所述發(fā)光材料的空間群為p21/n，其晶胞參數(shù)為：α＝90°，β＝109.8°，γ＝90°。
3.一種如權利要求1或2所述的耐水性有機-無機雜化亞銅鹵化物發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
4.根據(jù)權利要求3所述的耐水性有機-無機雜化亞銅鹵化物發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，步驟s1中，所述溶劑為體積比為(4～6):1的n,n-二甲基甲酰胺與次磷酸的混合溶劑。
5.根據(jù)權利要求3所述的耐水性有機-無機雜化亞銅鹵化物發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，步驟s1中，溴化亞銅與三苯基溴化膦的摩爾比為1:(0.25～2)。
6.根據(jù)權利要求3所述的耐水性有機-無機雜化亞銅鹵化物發(fā)光材料的制備方法，其特征在于，步驟s2中，混合物分散液加熱攪拌的溫度為80～120℃。
7.根據(jù)權利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟s3中，用于洗滌的有機溶劑為乙醇或異丙醇；干燥的溫度為30～80℃。
8.將如權利要求1或2所述的耐水性有機-無機雜化亞銅鹵化物發(fā)光材料應用于光學溫度傳感領域。