稀土銪和鋱配合物的合成及發(fā)光性能的研究.pdf

1、本文主要針對銪和鋱這兩類三元稀土配合物展開研究工作，以苯甲酰丙酮(BA)為第一配體，分別以1,10-鄰菲啰啉(Phen)、三苯基氧膦(TPPO)和2,2’-聯吡啶(Bipy)為第二配體，合成了六種新的三元稀土配合物是：Eu(BA)3Phen、Eu(BA)3(TPPO)2、Eu(BA)3Bipy、Tb(BA)3Phen、Tb(BA)3(TPPO)2和Tb(BA)3Bipy。通過對上述三元稀土配合物的結構、熱穩(wěn)定性、電化學性能和光物理性質進

2、行的表征，系統(tǒng)地研究了銪和鋱這兩類稀土配合物的能量傳遞過程。主要研究內容為：
　　 1)合成了Eu(BA)3 Phen、Eu(BA)3(TPPO)2和Eu(BA)3Bipy。通過元素分析、紅外光譜(IR)以及熱重-差熱(TG-DSC)確定了銪(III)配合物的結構及組成，由TG-DSC曲線說明配合物中不含有水或溶劑分子；通過對產物紫外-可見吸收光譜(UV-vis)的分析，表明第一配體和第二配體均有能量吸收，并估算得到銪(III)

3、配合物的光學帶隙分別為3.06eV、3.0eV和3.03eV，光學帶隙基本一致，應屬于第一配體BA的單重態(tài)光學帶隙；根據電化學循環(huán)伏安曲線計算得到三種銪(III)配合物的帶隙分別為1.58eV、1.66eV和1.77eV，與銪(III)配合物f→f電子躍遷相對應；通過光致發(fā)光光譜和熒光光譜分析得到，三種銪(III)配合物的最大發(fā)射峰都位于波長615nm處，對應于Eu3+的特征發(fā)光，是紅光發(fā)光材料。
　　 2)合成了三種鋱(III

4、)配合物Tb(BA)3Phen、Tb(BA)3(TPPO)2和Tb(BA)3Bipy。對其進行了元素分析和IR分析表明其產物是一種八配位的三元鋱配合物；由UV-vis計算得到的光學帶隙屬于第一配體BA，分別為3.23eV、3.21eV和3.22eV；通過電化學循環(huán)伏安法測得與鋱(III)配合物f→f電子躍遷相對應的帶隙分別為2.01eV、1.90eV和1.87eV；由光致發(fā)光光譜和熒光光譜分析表明：三種鋱(III)配合物均發(fā)出Tb3+的

5、特征發(fā)光，最大發(fā)射波長都在543nm，是綠光發(fā)光材料。
　　 3)系統(tǒng)地對銪(III)配合物和鋱(III)配合物的發(fā)光機理進行了初步的探討，研究了Phen、TPPO和 Bipy三種第二配體對稀土配合物發(fā)光性能的影響。在Kasha規(guī)則基礎上，建立了稀土配合物的能帶結構模型。通過紫外吸收邊得到配體BA、Phen、TPPO和Bipy的單重激發(fā)態(tài)能級，構建了稀土配合物分子內能量傳遞模型。通過分析表明，配體的三重態(tài)T1與稀土中心離子的最低