稀土有機(jī)配合物及其雜化材料的光學(xué)和熱穩(wěn)定性研究.pdf_第1頁(yè)
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1、本文合成了稀土元素Eu、Tb與有機(jī)配體1,10-鄰菲羅啉,苯二甲酸的一系列稀土發(fā)光配合物。通過(guò)元素分析、紅外譜圖分析、熒光性能和差熱-熱重分析得到了稀土配合物的組成和結(jié)構(gòu)信息,并得出以下結(jié)論: (1)研究了三組分不同滴加次序?qū)ο⊥僚浜衔锏臒晒鈴?qiáng)度的影響。通過(guò)實(shí)驗(yàn),得到稀土配合物的最佳合成工藝,并得出結(jié)論:稀土元素先與配體1,10-鄰菲羅啉中的N發(fā)生配位,再與苯二甲酸的羧酸氧發(fā)生配位。 (2)比較苯二甲酸的兩個(gè)羧酸根的不同

2、取代位置對(duì)稀土三元配合物的熒光強(qiáng)度的影響,發(fā)現(xiàn)以對(duì)苯二甲酸為配體的三元配合物的熒光強(qiáng)度最大。對(duì)苯二甲酸的對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu),有利于分子內(nèi)能量的傳遞,并且和配體1,10-鄰菲羅啉有較好的協(xié)同效應(yīng)。 (3)稀土Eu3+、Tb3+的三元配合物分別具有很強(qiáng)的紅色、綠色熒光。當(dāng)有機(jī)配體相同時(shí),Tb3+的三元配合物熒光強(qiáng)度比Eu3+的熒光強(qiáng)度大。從有機(jī)配體與稀土元素Eu3+、Tb3+的能級(jí)分析可知,苯二甲酸的最低三重態(tài)能級(jí)和Tb3+的5D4能級(jí)匹配要

3、比與Eu3+的5D0能級(jí)匹配的效果要好,所以在具有相同有機(jī)配體情況下,Tb3+的三元配合物的熒光強(qiáng)度比相應(yīng)Eu3+的三元配合物的熒光強(qiáng)度強(qiáng)。 另外本文還將具有熒光性能高、單色性能強(qiáng)的稀土配合物Eu(Phen)2Cl3摻雜到具有高比表面積和大孔徑的分子篩MCM-41和MCM-48中,得到了一系列具有高熒光性能和強(qiáng)熱穩(wěn)定性的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料。XRD、N2吸附-脫附、紅外、熒光等測(cè)試手段均表明配合物摻入到分子篩的孔道中。該法制備的雜

4、化材料在發(fā)光材料領(lǐng)域有一定的應(yīng)用前景,同時(shí)該材料具有以下特性: (1)采用最佳合成方法制備出具有高比表面積和大孔徑的分子篩MCM-41和MCM-48,在超聲輔助的作用下,稀土配合物Eu(Phen)2Cl3在分子篩MCM-41和MCM-48中的最大摻雜量分別達(dá)到7.17%和8.60%。 (2) 雜化材料Eu(Phen)2C13/MCM-41(48)具有很強(qiáng)的熒光性能,Eu(Phen)2Cl3/MCM-41(7.17%)的熒光強(qiáng)度是

5、純稀土配合物的42.6%,Eu(Phen)2Cl3/MCM-48(8.60%)的熒光強(qiáng)度是純稀土配合物的50%,分子篩的硅壁和稀土配合物之間的相互作用,使得雜化材料的熒光強(qiáng)度增大。 (3)嵌入到分子篩孔道里的稀土配合物的熱穩(wěn)定性都較大程度的提高,Eu(Phen)2Cl3在MCM-41中分解溫度提高了100℃,在MCM-48中提高了近200 ℃,這是由于稀土配合物嵌入到分子篩的孔道里面,孔道的特殊結(jié)構(gòu)對(duì)稀土配合物有很好的保護(hù)作用,

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