本发明涉及一种发蓝光的8-羟基喹啉铝的制备方法，属有机电致发光材料的研究与制取方法的技术领域。

有机电致发光材料是电子工业中一种新型发光材料，常用于有机电致发光器件，它具有制备工艺简单、功耗低、显示颜色丰富、自主发光、平板显示、体积小、厚度薄、低电压直流驱动、全固化、视角宽、大面积显示等优点，而且发光效率高、亮度好、使用寿命长。
8-羟基喹啉铝是有机电致发光器件中最为常用的一种发绿光的材料，它具有良好的成膜性，采用真空热蒸镀膜工艺，能形成均匀致密、无针孔的几十纳米厚的薄膜，而且稳定性好，发光效率高、发光亮度大、玻璃化温度较高，制取容易，合成工艺简单，成本低，产率高，颜色、纯度均好，是一种研究比较成熟、可进行工业化制备生产的有机电致发光材料，但它只限于发绿光，发蓝光的8-羟基喹啉铝目前还是一项科研空白。
在已有的发蓝兰的有机电致发光材料中主要有：有机金属螯合物、稀土配合物、三苯联胺衍生物和聚合物等，例如：8-羟基喹啉锂、N，N′-二苯基-N，N′-二(3-甲基苯基)1，1′-联苯4，4′-二胺(简称：TPD)、N，N′-二苯基-N，N′-二(1-萘基)1，1′-联苯4，4′-二胺(简称：NPB)，这些发蓝光的材料合成与提取都非常困难，收率很低，高纯度的提取更难，成本高，很难在工业领域普及使用。

发明目的本发明的目的是针对背景技术的现状和不足，采用全新的化学合成方法，合理的化学物质配比、采用化合反应、洗涤、过滤、沉淀、真空抽滤、重结晶、真空加热、烘干等制备工艺，提取高纯度、高质量、发蓝光的8-羟基喹啉铝，以使发蓝光的8-羟基喹啉铝的制备提取成为可能，以便于在工业中广泛应用。
技术方案本发明使用的化学物质有：8-羟基喹啉晶体、无水醋酸铝、无水甲醇、丙酮、N，N′-二甲基甲酰胺、吡啶，其组合配比是：以克、毫升为计量单位。
8-羟基喹啉晶体：      1.16-120克无水醋酸铝：          0.98-1.02克无水甲醇：            145-155毫升丙酮：                395-405毫升N，N′-二甲基甲酰胺： 49-51毫升吡啶：                49-51毫升所述化学物质的最佳组合配比是：以克、毫升为计量单位：8-羟基喹啉晶体：      1.18克无水醋酸铝：          1.00克无水甲醇：            100毫升丙酮：                400毫升N，N′-二甲基甲酰胺： 50毫升本发明的化学合成制备方法如下：1)选取化学物质，进行纯度处理对组合配比所需的8-羟基喹啉晶体要进行真空升华处理，使其成为纯度更高的8-羟基喹啉，所需的无水醋酸铝、无水甲醇、丙酮、N，N′-二甲基甲酰胺、吡啶要进行精选和纯度控制，保证其纯度在99％以上。
2)配制反应溶液按组合配比将8-羟基喹啉晶体与无水甲醇进行混合溶解，制成8-羟基喹啉甲醇溶液，其浓度为0.04-0.05克/毫升。
按组合配比将无水醋酸铝与无水甲醇进行混合溶解，制成醋酸铝甲醇溶液，其浓度为0.02-0.03克/毫升。
3)发绿光的α型8-羟基喹啉铝的化学反应
①将8-羟基喹啉甲醇溶液倒入圆底四口烧瓶中，用电动搅拌器搅拌，用电热套进行加热，加热温度为60°-70℃。
②将醋酸铝甲醇溶液通过滴液漏斗缓慢的滴入四口烧瓶中，滴入速度为2-3滴/秒，边滴入边搅拌，使其均匀混合，直至滴入完毕。
③醋酸铝甲醇溶液滴完后，取下滴液漏斗，在四口烧瓶的同一口上换上回流冷凝管，进行回流处理，在冷凝管内通入流动的循环水，从四口烧瓶中挥发出来的甲醇气体进入回流管，回流管内的甲醇气体在冷凝管的冷却作用下，形成液体，通过回流管又重新倒流回到四口烧瓶中。
④在混合反应的过程中，通过试管向四口烧瓶中连续不断的输入氮气、进行氮气保护，阻止空气中的氧气进入，用气体流量计控制氮气的气流速度，气流速度为20-40毫升/分钟。
⑤8-羟基喹啉甲醇溶液与醋酸铝甲醇溶液化合反应的时间为2-3小时，反应温度为60°-70℃。
⑥化合反应方程式如下：式中：OH——羟基N——氮O——氧Al(CH3OO)3——醋酸铝CH3COOH——醋酸α——绿光型4)发绿光的α型8-羟基喹啉铝的提纯①过滤、沉淀：将化合反应溶液，用定性滤纸在锥形漏斗中进行过滤、沉淀，得到黄绿色的沉淀产物。
②用无水甲醇洗涤、过滤、沉淀：将黄绿色的产物置于洗涤容器中，用无水甲醇进行洗涤，然后在锥形漏斗中用定性滤纸过滤、沉淀，要重复进行4次，得到纯度较高的黄绿色沉淀产物。
③重结晶处理：洗涤、过滤、沉淀完成后，对黄绿色沉淀产物进行4次重结晶处理，每次加入丙酮100毫升，共用丙酮400毫升；根据8-羟基喹啉易溶解于丙酮，8-羟基喹啉铝不溶于丙酮的特性，将纯度较高的8-羟基喹啉铝和丙酮倒入三口烧瓶中，然后加热搅拌，加热温度至丙酮的沸点65℃，恒温、沸腾5-6分钟，然后趁热倒入予热好的布氏漏斗中，布氏漏斗中设有三层定性滤纸，迅速用真空泵抽滤丙酮沸腾溶液，溶于丙酮的8-羟基喹啉随抽滤液抽走，不溶于丙酮的8-羟基喹啉铝留在滤纸上，即得到高纯度的8-羟基喹啉铝。
④烘干：重结晶处理后的产物置于烘干箱中进行干燥处理，烘干温度为70°-80℃，烘干时间为2小时，烘干后即得到高纯度的发绿光的黄绿色8-羟基喹啉铝粉末。
5)发蓝光的β型8-羟基喹啉铝的合成将发绿光的高纯度的8-羟基喹啉铝粉末置于圆底单口烧瓶中，单口烧瓶置于电加热套上，然后进行真空加热，单口烧瓶内的真空度≤0.1兆帕，当温度加热到370°-390℃时，恒温0.5小时，然后停止加热，使之缓慢自然冷却，至常温20℃±3℃时，关闭真空泵，单口烧瓶中的8-羟基喹啉粉末呈灰绿色，灰绿色粉末即为纯度较低的发蓝光的β型8-羟基喹啉铝。
合成反应的化学方程式如下：式中：Al——铝O——氧N——氮α——绿光型β——蓝光型6)发蓝光的β型8-羟基喹啉铝的提纯①N，N’-二甲基甲酰胺洗涤：将灰绿色的8-羟基喹啉铝粉末置于洗涤容器中，然后加入N，N’-二甲基甲酰胺25毫升，进行洗涤，用磁力搅拌器搅拌，洗涤搅拌时间为2-3小时。
②过滤、沉淀：将产物粉末与N，N’——二甲基甲酰胺混合成洗涤溶液，置于设有定性滤纸的锥形漏斗中，进行过滤、沉淀，得到纯度较高的发蓝光的8-羟基喹啉铝。
③N，N’-二甲基甲酰胺洗涤、过滤、沉淀要重复进行2次。
④吡啶洗涤：将步骤③得到的产物放至洗涤溶器中，置于通风橱内，加入吡啶25毫升，进行洗涤，用磁力搅拌器搅拌，洗涤、搅拌时间为2-3小时。
⑤过滤、沉沉：吡啶洗涤后的溶液置于设有定性滤纸的锥形漏斗中，进行过滤、沉淀，得到高纯度的发蓝光的8-羟基喹啉铝。
⑥吡啶洗涤、过滤、沉淀要重复进行2次。
⑦烘干：将吡啶洗涤、过滤、沉淀后的产物，置于烘干箱中进行干燥处理，烘干温度为100°-120℃，烘干时间为2小时，烘干后得到浅灰绿色的产物粉末，即高纯度的发蓝光的β型8-羟基喹啉铝。
7)性能检测对比对化合反应得到的浅灰绿色的发蓝光的β型8-羟基喹啉铝粉末，要进行纯度、形态、色泽、结构、性能检测，并与黄绿色的发绿光的α型8-羟基喹啉铝粉末进行对比，用X射线衍射分析仪进行晶体结构对比分析，用扫描电镜进行颗粒形貌对比分析，用荧光光谱辐射分析仪进行发光性能对比分析。
8)包装储存将发蓝光的β型8-羟基喹啉铝粉末装入棕色透明磨口玻璃器皿中密闭避光储存，置于干燥、阴凉的环境中，环境温度为20℃±3℃，要严格防水、防潮、防火、防晒、防酸碱侵蚀。
所述的发蓝光的8-羟基喹啉铝化合反应是在真空度≤0.1兆帕的真空加热容器中进行的，真空加热温度最低为≥370℃，最高为≤390℃，恒温、保温时间最低为≥25分钟，最高为≤35分钟。
所述的8-羟基喹啉铝化合反应的氮气保护，是向化合反应容器四口烧瓶中连续不断的通过输气管输入氮气，阻止空气中的氧气进入，氮气的气流速度为20-40毫升/分钟，用气流速度控制仪控制。
所述的发绿光的α型8-羟基喹啉铝、发蓝光的β型8-羟基喹啉铝的化合反应所使用的化学物质均为无水型，在化合反应中不得有水物质渗入，在制备提取的全过程中均在无水状态下进行和完成。
有益效果本发明与背景技术相比，使合成发蓝光的8-羟基喹啉铝成为可能，填补了有机电致发光材料8-羟基喹啉铝发蓝光的空白，产生了一种新型的发蓝光的有机电致发光材料，8-羟基喹啉铝材料丰富，来源充足，提取合成方法简单，只要控制好真空加热温度和恒温时间，即可获取发蓝光的产物粉末，使用设备少，合成成本低，很容易进行工业化制取，产物纯度高，可达96％以上，可以替代合成难度大、产率少、纯度低、价格昂贵的发蓝光的8-羟基喹啉锂、N，N’-二苯基-N，N’-二(3-甲基苯基)-1，1’-联苯-4，4’-二胺(简称TPD)、N，N’-二苯基-N，N’-二(1-萘基)-1，1’-联苯-4，4’-二胺(简称NPB)，可广泛应用于电子工业及发光领域，是十分理想的发蓝光的有机电致发光材料。
附图说明
图1为发蓝光的8-羟基喹啉铝制备方法流程图图2为发绿光的8-羟基喹啉铝X射线衍射图图3为发蓝光的8-羟基喹啉铝X射线衍射图图4为发绿光的8-羟基喹啉铝与发蓝光的8-羟基喹啉铝光致发光图谱数据对比表实施方式以下结合附图对本发明做进一步说明。
图1所示，制备发蓝光的8-羟基喹啉铝要严格按照制备方法和工艺流程进行，各工艺数值要严格控制，按序操作。
对制备所需的化学物质材料：8-羟基喹啉晶体、无水醋酸铝、无水甲醇、丙酮、N，N’-二甲基甲酰胺、吡啶要严格精选并进行纯度控制，纯度为99％，绝对不能有水物质混入，防止生成副产物，从而影响产物的发光性能，对主要化学材料8-羟基喹啉要进行真空升华处理，以保证其晶体纯度更高。
配制化学反应溶液时，一定要严格按最佳配比进行控制，对配制的8-羟基喹啉甲醇溶液，其浓度为0.040.05克/毫升，无水醋酸铝甲醇溶液其浓度为0.02-0.03克/毫升。
发绿光的8-羟基喹啉铝的提取是为发蓝光的8-羟基喹啉铝的提取制备做准备的，将直接影响发蓝光的产物制取质量，所使用的设备：圆底四口烧瓶、圆底三口烧瓶、圆底单口烧瓶、锥形漏斗、布氏漏斗、洗涤容器、定形滤纸、试管、回流管、烧瓶、磁力搅拌器、电动搅拌器、加热套、真空泵、通风橱、烘干箱、温度计、气体流量计等要保持洁净，不得污染。
过滤沉淀使用的定性滤纸一定要致密性好、均匀、无缺陷，以保证过滤质量。
过滤沉淀得到的8-羟基喹啉铝产物为泥状或块状，烘干后得到的产物为粉末状。
实施例1：发绿光的8-羟基喹啉铝的化合反应、提取：①化合反应：低纯度提取将圆底四口烧瓶置于电热套上，将8-羟基喹啉甲醇溶液经加液口加入四口烧瓶中，然后将分液漏斗置于四口烧瓶上，将醋酸铝甲醇溶液由分液漏斗缓慢滴入四口烧瓶，滴入速度为2-3滴/秒，然后用电动搅拌器搅拌，边滴入边搅拌；同时在四口烧瓶的另一口插入输气管，输入氮气，进行氮气保护，阻止空气中的氧气进入，用气体流量计控制氮气流量，氮气体流量为20-40毫升/分钟；在四口烧瓶的另一口插入甲醇气体回流管，电热套开启后，加热温度为60°-70℃，甲醇会变成气体蒸发，经回流管向外排出，为了减少甲醇气体排出，防止四口烧瓶内的混合溶液浓度升高，故对甲醇气体用常温的流动的循环水进行冷凝，使甲醇气体冷凝后又回流到四口烧瓶中，使瓶中的混合溶液浓度基本保持不变，保持重量和浓度平衡。
化合反应是在60°-70℃的加热状态下完成的，要严格控制其温度；电动搅拌器要匀速转动，使搅拌均匀；氮气保护要从始至终连续进行，不得间断，与甲醇冷凝回流要同步进行；冷凝水温随季节变化而变化，以能保证冷凝水温在室内流动循环为宜，能使甲醇气体冷凝变成液体后回流畅通。
化合反应完成后，可将反应后的混合溶液由四口烧瓶中倒出，用设有定性滤纸的锥形漏斗进行过滤、沉淀，得到低纯度的沉淀产物。
②无水甲醇洗涤：较高纯度提取将沉淀产物置于洗涤容器中，用无水甲醇进行洗涤，然后用设有定性滤纸的锥形漏斗进行过滤、沉淀，要重复进行洗涤、过滤、沉淀4次，洗涤过滤次数越高，产物纯度越好，要严格控制损耗，沉淀后得到纯度较高的发绿光的8-羟基喹啉铝产物。
③高纯度的发绿光的8-羟基喹啉铝的提取：丙酮重结晶法提纯处理将圆底三口烧瓶置于电热套中，通过三口烧瓶的一个口加入纯度较高的8-羟基喹啉铝，然后加入丙酮液体，成为8-羟基喹啉铝丙酮共混物，在另一口内插入电动搅拌器搅拌，开始加热，当加热温度升至65℃时，三口烧瓶内的8-羟基喹啉铝丙酮共混物沸腾，恒温5-6分钟后，在共混物沸腾状态下进行真空抽滤，真空抽滤是在布氏桶形漏斗中进行的，布氏漏斗中设有三层定性滤纸，并进行予热，将沸腾的共混物通过三口烧瓶的口倒入布氏漏斗中，同时开动真空泵迅速进行抽滤，共混物通过三层定性滤纸抽滤、沉淀，8-羟基喹啉铝产物留在了定性滤纸上，8-羟基喹啉丙酮溶液经真空抽滤进入了容器，从而完成了重结晶提纯，由于8-羟基喹啉铝不溶于丙酮，而8-羟基喹啉溶于丙酮，根据这一特性，不溶于丙酮的8-羟基喹啉铝留在定性滤纸上，溶于丙酮的8-羟基喹啉随丙酮液体滤至容器内，留在定性滤纸上的产物即是高纯度的8-羟基喹啉铝，重结晶法提纯要重复进行4次，次数越多，纯度越好，要注意减少损耗。
重结晶提纯处理后的8-羟基喹啉铝要在烘干箱中进行干燥处理，烘干温度为70°-80℃，烘干时间为2小时，烘干后即得到发绿光的高纯度的α型8-羟基喹啉铝黄绿色粉末，其纯度可达96％。
实施例2：①发蓝光的低纯度8-羟基喹啉铝的提取：发蓝光的8-羟基喹啉铝的提取是在发绿光的8-羟基喹啉铝的提纯后进行的。
真空加热法：将圆底单口烧瓶置于电热套上，将高纯度的发绿光的8-羟基喹啉铝粉末置于单口烧瓶中，在单口烧瓶上用带有密封橡胶塞的玻璃管通过橡胶管与真空泵联接，然后拧紧密封橡胶塞，开启真空泵，使单口烧瓶内处于真空状态，真空度保持在≤0.1兆帕，同时开始加热，使单口烧瓶中的温度升至370°-390℃，恒温保温30分钟，然后关闭电热套，停止加热，要严格控制最高温度不得超出，以防烧焦，然后使单口烧瓶及其内的产物粉末缓慢自然冷却，当温度降至20℃±3℃的常温时，关闭真空泵，打开密封橡胶塞，取出产物粉末，即得到发蓝光的低纯度的灰绿色的8-羟基喹啉粉末。
②发蓝光的较高纯度的8-羟基喹啉铝的提取：N，N’-二甲基甲酰胺洗涤：将灰绿色产物粉末置于洗涤容器中，加入N，N’-二甲基甲酰胺液体25毫升，用磁力搅拌器搅拌2-3小时，然后将液体置于设有定性滤纸的锥形漏斗上进行过滤、沉淀，用同样方法进行2次，即得到纯度较高的发蓝光的灰绿色的8-羟基喹啉铝。
③发蓝光的高纯度8-羟基喹啉铝的提取：吡啶洗涤：在通风橱中进行将纯度较高的8-羟基喹啉铝置于洗涤容器中，然后加入吡啶液体25毫升，用磁力搅拌器进行搅拌，洗涤搅拌2-3小时，然后用定性滤纸在锥形漏斗中进行过滤、沉淀，用同样方法进行2次，得到产物。
干燥处理：用吡啶洗涤、过滤、沉淀后的产物，置于烘干箱中进行干燥处理，烘干温度为100°-120℃，烘干时间为2小时，然后取出，即得到发蓝光的浅灰绿色的高纯度的8-羟基喹啉粉末，纯度可达96％。
发蓝光的8-羟基喹啉铝的化学合成原理如下：前述的化学反应方程式为：
从两式中可以看出：由于发绿光的α型8-羟基喹啉铝粉末具有非晶体特性，内部分子排列相当紊乱，在真空加热条件下，当温度升至370°-390℃时，分子剧烈运动并重新排列，形成有序的分子排列，缓慢冷却，分子将继续保持有序排列，表现出晶体的特性，由于晶体结构发生变化，导致了α型8-羟基喹啉铝的能带加宽，因此产生了其发光现象蓝移，也就导致了发蓝光的β型8-羟基喹啉铝的生成。
发绿光的8-羟基喹啉铝化学合成提取顺序为：8-羟基喹啉甲醇溶液+醋酸铝甲醇溶液——化合反应——加热60°-70℃——氮气保护——过滤沉淀——无水甲醇洗涤——丙酮重结晶处理、真空抽滤——烘干70°-80℃、2小时——生成α型8-羟基喹啉铝黄绿色粉末。
发蓝光的8-羟基喹啉铝提取顺序为：高纯度α型8-羟基喹啉铝——真空加热370°-390℃——恒温30分钟——自然冷却至常温——生成灰绿色粉末——N，N’-二甲基甲酰胺洗涤——过滤沉淀——吡啶洗涤——过滤、沉淀——烘干100°-120℃、2小时——生成β型8-羟基喹啉铝浅灰绿色粉末。
结论：黄绿色8-羟基喹啉铝粉末发绿光。
浅灰绿色8-羟基喹啉铝粉末发蓝光。
图2是发绿光的α型8-羟基喹啉铝的X射线衍射图，横坐标是2倍衍射角，纵坐标是衍射峰的强度数值。
图3是发蓝光的β型8-羟基喹啉铝的X射线衍射图，横坐标是2倍衍射角，纵坐标是衍射峰的强度数值。
图2、图3的衍射图相比较，β型发蓝光的8-羟基喹啉铝衍射峰强度大于α型发绿光的8-羟基喹啉铝，说明β型晶体结构更加完整，有新的晶体结构产生，而且β型发蓝光的8-羟基喹啉铝比α型发绿光的8-羟基喹啉铝多一个23.6°的衍射峰和一个25.4°的衍射峰。
图4是蓝光β型和α绿光型8-羟基喹啉铝的光致发光图谱数据对比表，是用荧光辐射光谱仪对蓝光β型和绿光α型的发光性能进行测试和比较，在波长为365nm的激发光下，测得两种材料的光致发光图谱数据，由此看出蓝光β型最大发射峰波长是486.7nm，绿光α型最大发射峰波长是516.3nm，色坐标也发生了变化，β型X值为0.2189，Y值为0.3677，α型X值为0.3159，Y值为0.5479，发射峰的半高宽β型为92.8nm，α型为100.4nm，荧光发射谱是一个衡量发射光色纯度的一种重要数据，数据越小，色纯度越好。
发蓝光的β型浅灰绿色8-羟基喹啉铝粉末，用扫描电镜放大1600倍观察，产物粉末的颗粒形貌为冰凌状长条形。
发绿光的α型黄绿色8-羟基喹啉铝粉末，用扫描电镜放大1600倍观察，产物粉末的颗粒形貌为圆米粒状。
在提取制备过程中，由于加热温度的变化、洗涤溶液的加减、过滤、沉淀、烘干的影响，也会使8-羟基喹啉铝的产物粉末的颗粒形貌发生微量的变化。
合成发蓝光的β型8-羟基喹啉铝化学反应物质的配比是在一个予先确定的数量范围内设置的，以克为产物制取单位，当进行工业化合成时，可以千克为产物制取单位。
合成后的发蓝光的β型8-羟基喹啉铝产物置于棕色玻璃器皿中储存为宜，以利于避光保护。