稀土配位聚合物發(fā)光材料的制備、表征及性能研究.pdf

1、近年來，稀土配位聚合物因其豐富的拓撲結構及獨特的性能受到了越來越多的關注，尤其是其發(fā)光性能得到了廣泛的研究。研究表明，鑭系離子獨特的4f電子層結構，賦予鑭系化合物卓越的發(fā)光性能，如長壽命，尖銳的發(fā)射峰等。因此稀土配位聚合物發(fā)光材料在熒光探針、上轉換發(fā)光、細胞成像、生物傳感、藥物控制釋放等領域有廣泛應用。在此基礎上，本論文主要選用含氟取代基的芳香酸作為有機配體來構筑具有優(yōu)異發(fā)光性能的稀土配位聚合物。本論文中，我們主要采用水熱合成法及室溫揮

2、發(fā)法，分別成功制備出了Yb3+，Er3+共摻雜釔基配位聚合物超結構，銪基配位聚合物的花狀結構及一系列稀土配位聚合物單晶，詳細研究了其發(fā)光性能，并對其可能存在的應用進行了探討。本論文的主要內容如下：
　　(1)Y-CP:Yb3+, Er3+配位聚合物超結構：合成、轉化及上轉換發(fā)光性能
　　以尿囊素為有機配體，通過簡單水熱合成，制備了稀土摻雜(Yb3+, Er3+)的釔基配位聚合物超結構。同時研究了不同反應條件下所合成產物，提出

3、了其可能的形成機理。以此配位聚合物為前驅體，在800 oC的空氣氣氛中煅燒4 h，得到了Y2O3:Yb3+, Er3+的超結構。同時，研究了產物煅燒前、后的上轉換發(fā)光性能。
　　(2)銪基配位聚合物花狀結構制備及發(fā)光性能研究
　　采用Eu(NO3)3·6H2O金屬鹽，以3,4,5,6-四氟鄰苯二甲酸為有機配體，通過簡便的水熱合成法，制備了銪基配位聚合物花狀結構。通過控制反應條件(如反應時間、混合溶劑的組成)，制備出形貌各異的

4、產物。在此基礎上，提出了花狀結構形成的生長機理。此外，我們進一步研究了所得配位聚合物在酸堿度不同的環(huán)境中熒光性能的變化。
　　(3)基于四氟鄰苯二甲酸構筑的稀土配位聚合物單晶的合成與發(fā)光性能研究
　　采用Tb(NO3)3?6H2O，Eu(NO3)3·6H2O, Gd(NO3)3·6H2O金屬鹽，3,4,5,6-四氟鄰苯二甲酸為有機配體，通過室溫揮發(fā)的方法成功制備出相應的稀土配位聚合物單晶。通過單晶結構解析可知，其晶胞參數為a

5、=14.1139(7)埃米，b=14.3166(7)埃米， c=15.0782(7)埃米，α=63.4210(10)°，β=82.0360(10)°，γ=65.4410(10)°，V=12474.1(2)埃米3，Z=1。同時對其發(fā)光性能進行了詳細的研究。
　　(4)基于2,4,5-三氟-3-甲氧基苯甲酸構筑的一維稀土配位聚合物單晶的合成、發(fā)光性能及檢測色氨酸的研究
　　采用2,4,5-三氟-3-甲氧基苯甲酸有機配體，Tb(N

6、O3)3?6H2O，Eu(NO3)3?6H2O， Gd(NO3)3?6H2O金屬鹽在室溫揮發(fā)條件下合成了一系列一維稀土配位聚合物[Ln(tfmba)3(H2O)]n(Ln= Tb, Eu, Gd)。單晶結構解析數據表明其空間點陣屬于三斜晶系，其晶胞參數為： a=8.8577(8)埃米，b=12.0523(11)埃米，c=13.6494(13)埃米，α=114.2400(10)°，β=96.3570(10)°，γ=96.6170(10)°