CN104311854B - 一种以聚乙烯醇为基质的香豆素薄膜的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种以聚乙烯醇为基质的香豆素薄膜的制备方法，1）分别配制7‑羟基‑4‑甲基香豆素溶液和聚乙烯醇溶液；2）配制7‑羟基‑4‑甲基香豆素/聚乙烯醇混合溶液；3）用量具将步骤2）得到的混合溶液直接滴在或旋涂在洁净干燥的玻璃片或者石英片上，并处于大气或者真空环境下，在25‑80摄氏度下干燥，得到浓度为1.0x10‑5mol/g~1.0x10‑4 mol/g的7‑羟基‑4‑甲基香豆素/聚乙烯醇薄膜。本制备方法成膜均匀、对发光波长改变小，更有利于对材料发光性能的研究。制备方法简单，条件温和，易于操作和控制，适合于实际生产。

Description

一种以聚乙烯醇为基质的香豆素薄膜的制备方法
技术领域
本发明涉及香豆素发光技术研究，具体的说涉及一种以聚乙烯醇为基质的香豆素薄膜的制备方法，属于有机光电技术领域。
背景技术
有机发光材料由于材料来源广泛，价格低廉，具有优异的光电性能，以及可以柔性、大面积制备等突出特点，在显示和照明等领域受到了人们持续和重点的关注和研究。要实现全彩色显示和白光照明，蓝光必不可少。和绿光、红光材料相比起来，蓝光材料的研究一直处于相对落后的状态，是目前制约有机电致发光走向商业化应用的重要影响因素之一。
香豆素是母环结构为苯并a-吡喃酮的化合物的总称，实质上是一类肉桂酸内酯。香豆素类化合物除了具有抗病毒等多种生理活性外，还具有优异的光学特性，是一类优异的激光染料、荧光材料和非线性光学材料等。由于其具有优异的光电性能，香豆素类化合物近年来还逐渐被应用于有机电致发光等领域。目前对香豆素类化合物的发光性能研究主要集中在溶液状态，然而，有机电致发光的实际应用状态是固态或者薄膜状态，因此，研究香豆素类化合物固态或薄膜状态的制备方法及其发光性能具有重要意义。虽然目前已有薄膜状态制备的相关介绍，但现有的薄膜制备普遍存在成膜均匀性差，成型后不同程度的会改变发光波长，所以基于这样的薄膜进行发光性能研究将对研究结果产生影响。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种制备简单，易于操作和控制、且成膜均匀、对发光波长改变小的以聚乙烯醇为基质的香豆素薄膜的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种以聚乙烯醇为基质的蓝光香豆素薄膜的制备方法，所述香豆素为7-羟基-4-甲基香豆素，制备步骤如下，
1）分别配制7-羟基-4-甲基香豆素溶液和聚乙烯醇溶液；其中7-羟基-4-甲基香豆素溶液的摩尔浓度为1.0x10-6 mol/L ~ 1.0x10-3 mol/L，聚乙烯醇溶液的质量浓度为1% ~10%；
2）配制7-羟基-4-甲基香豆素/聚乙烯醇混合溶液；用吸管，微量进样器等量具将7-羟基-4-甲基香豆素溶液加入到聚乙烯醇溶液中，并不断搅拌，直至其完全混合均匀，得到7-羟基-4-甲基香豆素与聚乙烯醇的混合溶液；
3）制备7-羟基-4-甲基香豆素/聚乙烯醇薄膜；用吸管，微量进样器等量具将步骤2）得到的7-羟基-4-甲基香豆素与聚乙烯醇混合溶液直接滴在或旋涂在洁净干燥的玻璃片或者石英片上，并处于大气或者真空环境下，在25-80摄氏度下干燥，得到浓度为1.0x10- 5mol/g ~ 1.0x10-4 mol/g的7-羟基-4-甲基香豆素/聚乙烯醇薄膜。薄膜浓度指的是：7-羟基-4-甲基香豆素的摩尔量与聚乙烯醇的质量之比。所以第2）步混合的时候，即根据最后需要得到的薄膜浓度确定两种溶液的混合比。
所述7-羟基-4-甲基香豆素溶液配制过程为：将7-羟基-4-甲基香豆素加入到洁净干燥的烧杯、容量瓶等器具中，再加入无水乙醇，四氢呋喃，二氯甲烷等有机溶剂，并不断搅拌，直至其完全溶解，控制其摩尔浓度为1.0x10-6 mol/L ~ 1.0x10-3 mol/L即可。
所述聚乙烯醇溶液配制过程为：将聚乙烯醇加入到洁净干燥的试管、烧杯、容量瓶等器具中，再加入溶剂去离子水，或者蒸馏水，或者二甲基亚砜，并不断在25-90摄氏度下搅拌，直至其完全溶解，控制其质量浓度为1% ~10%即可。
与现有方法相比，本发明具有如下有益效果：
1、本制备方法成膜均匀、对发光波长改变小，更有利于对材料发光性能的研究。
2、本发明选取的香豆素为7-羟基-4-甲基香豆素，可以通过购买市售品或合成制备获得，材料易于获得。其是一种典型的蓝光材料，发光性能优异，溶解性能好，易溶于常见的有机溶剂。
3、本发明选取的基质为聚乙烯醇，可以通过购买市售品或合成制备获得，材料来源广泛。其溶解性能好，易溶于水和二甲基亚砜等常见有机溶剂，成膜性能好，有利于加工，光透明度高。
4、该制备方法简单，条件温和，易于操作和控制，适合于实际生产。
附图说明
图1是本发明制备用的7-羟基-4-甲基香豆素分子结构式的示意图。
图2是本发明制备用的聚乙烯醇分子结构式的示意图。
图3是本发明实施例1得到的7-羟基-4-甲基香豆素/聚乙烯醇薄膜由370 nm紫外光激发得到的荧光发射光谱图。
图4是本发明实施例2得到的7-羟基-4-甲基香豆素/聚乙烯醇薄膜由370 nm紫外光激发得到的荧光发射光谱图。
具体实施方式
本发明香豆素选用7-羟基-4-甲基香豆素，先分别配制7-羟基-4-甲基香豆素溶液和聚乙烯醇溶液；再将两种溶液混合，得到7-羟基-4-甲基香豆素/聚乙烯醇混合溶液；最后将混合溶液直接滴在或旋涂在洁净干燥的玻璃片或者石英片上，并处于大气或者真空环境下，在25-80摄氏度下干燥，得到浓度为1.0x10-5mol/g ~ 1.0x10-4 mol/g的7-羟基-4-甲基香豆素/聚乙烯醇薄膜。图1是7-羟基-4-甲基香豆素分子结构式示意图；图2是聚乙烯醇分子结构式示意图。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
实施例1
（1）溶解7-羟基-4-甲基香豆素
溶解具体过程为：将0.0176 g 7-羟基-4-甲基香豆素加入到洁净干燥的容量瓶中，再加入100 ml无水乙醇溶剂，并不断搅拌，直至其完全溶解，得到摩尔浓度为1.0x10-3 mol/L的7-羟基-4-甲基香豆素无水乙醇溶液。
（2）溶解聚乙烯醇
溶解具体过程为：将0.5007 g聚乙烯醇加入到洁净干燥的试管中，再加入10 ml去离子水，并不断在60摄氏度下搅拌，直至其完全溶解，得到质量浓度为5%的聚乙烯醇水溶液。
（3）混合7-羟基-4-甲基香豆素/聚乙烯醇溶液
混合具体过程为：用微量进样器量取5 ul由步骤（1）得到的7-羟基-4-甲基香豆素无水乙醇溶液加入到10 ml由步骤（2）得到的聚乙烯醇水溶液中，并不断混合，直至其完全混合均匀，得到7-羟基-4-甲基香豆素与聚乙烯醇的混合溶液。
（4）制备7-羟基-4-甲基香豆素/聚乙烯醇薄膜
制备具体过程为：用吸管量取0.5 ml由步骤（3）得到的7-羟基-4-甲基香豆素/聚乙烯醇混合溶液，直接滴在洁净干燥的石英片上，并处于大气环境下，在25摄氏度下干燥，得到浓度为1.0x10-5mol/g的7-羟基-4-甲基香豆素/聚乙烯醇薄膜。
图3是本发明实施例1得到的7-羟基-4-甲基香豆素/聚乙烯醇薄膜由370 nm紫外光激发得到的荧光发射光谱图。
实施例2
（1）溶解7-羟基-4-甲基香豆素
溶解具体过程为：将0.0445 g 7-羟基-4-甲基香豆素加入到洁净干燥的烧杯中，再加入250 ml四氢呋喃溶剂，并不断搅拌，直至其完全溶解，得到摩尔浓度为1.0x10-3 mol/L的7-羟基-4-甲基香豆素四氢呋喃溶液。
（2）溶解聚乙烯醇
溶解具体过程为：将0.9989 g聚乙烯醇加入到洁净干燥的试管中，再加入20 ml去离子水，并不断在80摄氏度下搅拌，直至其完全溶解，得到质量浓度为5%的聚乙烯醇水溶液。
（3）混合7-羟基-4-甲基香豆素/聚乙烯醇溶液
混合具体过程为：用微量进样器量取50 ul由步骤（1）得到的7-羟基-4-甲基香豆素四氢呋喃溶液加入到10 ml由步骤（2）得到的聚乙烯醇水溶液中，并不断混合，直至其完全混合均匀，得到7-羟基-4-甲基香豆素与聚乙烯醇的混合溶液。
（4）制备7-羟基-4-甲基香豆素/聚乙烯醇薄膜
制备具体过程为：用吸管量取1 ml由步骤（3）得到的7-羟基-4-甲基香豆素/聚乙烯醇混合溶液，直接滴在洁净干燥的石英片上，并处于大气环境下，在80摄氏度下干燥，得到浓度为1.0x10-4 mol/g的7-羟基-4-甲基香豆素/聚乙烯醇薄膜。
图4是本发明实施例2得到的7-羟基-4-甲基香豆素/聚乙烯醇薄膜由370 nm紫外光激发得到的荧光发射光谱图。
实施例3
（1）溶解7-羟基-4-甲基香豆素
溶解具体过程为：将0.0181 g 7-羟基-4-甲基香豆素加入到洁净干燥的容量瓶中，再加入100 ml二氯甲烷溶剂，并不断搅拌，直至其完全溶解，得到摩尔浓度为1.0x10-3 mol/L的7-羟基-4-甲基香豆素二氯甲烷溶液。
（2）溶解聚乙烯醇
溶解具体过程为：将0.4987 g聚乙烯醇加入到洁净干燥的试管中，再加入10 ml去离子水，并不断在50摄氏度下搅拌，直至其完全溶解，得到质量浓度为5%的聚乙烯醇水溶液。
（3）混合7-羟基-4-甲基香豆素/聚乙烯醇溶液
混合具体过程为：用微量进样器量取25 ul由步骤（1）得到的7-羟基-4-甲基香豆素二氯甲烷溶液加入到10 ml由步骤（2）得到的聚乙烯醇水溶液中，并不断混合，直至其完全混合均匀，得到7-羟基-4-甲基香豆素与聚乙烯醇的混合溶液。
（4）制备7-羟基-4-甲基香豆素/聚乙烯醇薄膜
制备具体过程为：用吸管量取0.5 ml由步骤（3）得到的7-羟基-4-甲基香豆素/聚乙烯醇混合溶液，旋涂在洁净干燥的玻璃片上，并处于大气环境下，在25摄氏度下干燥，得到浓度为5.0x10-5mol/g的7-羟基-4-甲基香豆素/聚乙烯醇薄膜。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种以聚乙烯醇为基质的香豆素薄膜的制备方法，其特征在于：所述香豆素为7-羟基-4-甲基香豆素，制备步骤如下，
1）分别配制7-羟基-4-甲基香豆素溶液和聚乙烯醇溶液；其中7-羟基-4-甲基香豆素溶液的摩尔浓度为1.0x10-6 mol/L ~ 1.0x10-3 mol/L，聚乙烯醇溶液的质量浓度为1% 或者10%；
所述7-羟基-4-甲基香豆素溶液配制过程为：将7-羟基-4-甲基香豆素加入到洁净干燥的器具中，再加入有机溶剂，并不断搅拌，直至其完全溶解，控制其摩尔浓度为1.0x10-6 mol/L ~ 1.0x10-3 mol/L即可；有机溶剂为无水乙醇、四氢呋喃或者二氯甲烷；
2）配制7-羟基-4-甲基香豆素/聚乙烯醇混合溶液；将7-羟基-4-甲基香豆素溶液加入到聚乙烯醇溶液中，并不断搅拌，直至其完全混合均匀，得到7-羟基-4-甲基香豆素与聚乙烯醇的混合溶液；第2）步混合的时候，根据最后需要得到的薄膜浓度确定两种溶液的混合比；
3）制备7-羟基-4-甲基香豆素/聚乙烯醇薄膜；将步骤2）得到的7-羟基-4-甲基香豆素与聚乙烯醇混合溶液直接滴在或旋涂在洁净干燥的玻璃片或者石英片上，并处于大气或者真空环境下，在25-80摄氏度下干燥，得到浓度为1.0x10-5 mol/g ~ 1.0x10-4 mol/g的7-羟基-4-甲基香豆素/聚乙烯醇薄膜。
2. 根据权利要求1所述的以聚乙烯醇为基质的香豆素薄膜的制备方法，其特征在于：所述聚乙烯醇溶液配制过程为：将聚乙烯醇加入到洁净干燥的器具中，再加入溶剂去离子水，或者蒸馏水，或者二甲基亚砜，并不断在25-90摄氏度下搅拌，直至其完全溶解，控制其质量浓度为1% 或者10%即可。
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