萘甲酸功能化的聚砜与Eu(Ⅲ)离子所形成的高分子-稀土配合物的制备及其荧光发射特性

采用大分子反应法,将萘甲酸(NA)键合在聚砜(PSF)侧链,制得萘甲酸功能化的聚砜PSFNA。以PSFNA为大分子配基,以邻菲罗啉(Phen)为小分子配体,与Eu(Ⅲ)离子配位,分别制备了二元高分子-稀土发光配合物PSF-(NA)3-Eu(Ⅲ)与三元高分子-稀土发光配合物PSF-(NA)3-Eu(Ⅲ)-(Phen)1。采用红外光谱(FT-IR)和紫外吸收光谱(UV)对配合物进行了表征,对配合物的化学结构与发光性能的关系进行了深入研究,并应用Antenna效应理论,从微观机理上分析了实验结果。同时也制备了配合物的固体薄膜,考察了固体薄膜的荧光发射性能。研究结果表明,键合在PSFNA侧链的配基NA能有效地敏化Eu(Ⅲ)离子的荧光发射,大分子配基PSFNA与Eu(Ⅲ)离子所形成的二元或三元高分子-稀土配合物,均能发射出很强的Eu(Ⅲ)离子的特征荧光。但是,键合在PSFNA侧链的配基NA对Tb(Ⅲ)离子的荧光发射无敏化作用,还会发生由中心离子激发态到配基三线态的逆向能量转移。第二配体的协同配位效应使三元配合物的荧光发射强度高于二元配合物。     

稀土铕高分子荧光配合物的制备及性能研究

稀土配合物作为发光材料已广泛应用于众多领域,为了使材料获得更稳定更持久的发光性能,本文以N-乙烯基甲酰胺(NVF)和丙烯酰胺(AM)为共聚单体,水为溶剂,在高温、引发剂条件下经自由基溶液聚合制备出含有氨基、羧基等多种配位官能团的水溶性高分子聚合物两性聚乙烯胺(PVAm),并以此作为高分子配体,再辅以1,10-邻菲咯啉(phen)作为第二配体,用三价稀土离子铕(Eu)的盐溶液与之配位,制备出具有优良荧光效应的稀土配合物Eu(PVAm)_3phen荧光粉。对高分子配体PVAm进行IR、NMR等分析,找出配位官能团,并对稀土配合物的外观形貌进行荧光显微镜等观察分析,对配合物的结构进行XRD等表征,并分析其紫外光谱、荧光光谱、荧光余辉亮度。配合物在220～275 nm范围内对紫外光有较强的吸收,最大吸收峰在260 nm处。配合物在580、593、614、650 nm的4处有明显的荧光发射峰。     

铕配合物的合成及其荧光防伪油墨的制备

选用苯甲酸(BA)、噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)、邻菲咯啉(Phen)作为配体合成了Eu(BA)3Phen三元配合物、Eu(BA)(TTA)2Phen四元配合物,将其作为荧光剂,制备了稀土荧光防伪油墨。红外光谱的分析表明配体与铕离子发生了配位。测定了配合物和荧光防伪油墨的荧光性能,发射波长为614 nm,制备的稀土荧光防伪油墨在可见光下印迹无色,在紫外灯下呈现明显红色荧光。     

铕掺杂聚甲基丙烯酸甲酯的光致发光性能

利用不饱和二元羧酸3-己烯二酸(H2L)、1,10-邻菲咯啉(Phen)与稀土铕的氯化物EuCl3反应,合成了具有发光性能的稀土铕三元配合物Eu2L3Phen.4H2O。将铕配合物与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)掺杂后,研究了掺杂型高分子材料的光致发光性能。研究结果表明,Eu配合物能发出很强的铕离子特征荧光,当配合物Eu2L3Phen.4H2O与聚甲基丙烯酸甲酯掺杂后,高分子材料仍能发出配合物Eu2L3Phen.4H2O的特征荧光,高分子材料的发光强度随着配合物在聚甲基丙烯酸甲酯中掺杂量的增加而增加。     

2,2-联吡啶-6,6-二羧酸与稀土配合物的合成及性能

利用2,2-联吡啶-6,6-二羧酸作为配体,合成了稀土配合物[Ln2(bpydc)3·3H2O]·H2O·3CH3OH(1,Ln=Eu,Tb,Yb,Gd;Hbpydc=2,2-联吡啶-6,6-二羧酸)。使用单晶X射线衍射仪、傅里叶红外光谱、紫外吸收光谱、荧光光谱以及磷光光谱等对其进行了表征和配体与发光中心的能级匹配程度的测定,探讨了配合物的荧光性能与能量传递效率。结果表明:配合物具有两种不同环境的配位中心,促使配合物在空间上具有层状堆积结构;Eu(Ⅲ)与Tb(Ⅲ)配合物分别在612与548nm处有强烈的红色与绿色荧光发射,特征荧光敏化效果明显;配体三重态能级26666cm-1与稀土离子Eu3+(5D0,17300cm-1)、Tb3+(5D4,20500cm-1)最低激发态能级匹配,存在明显天线效应,具有优良的能量传递效率。     

硅烷改性铕配合物的制备与发光性能研究

荧光稀土配合物具有良好的荧光特性,但是简单的配合物由于较低的光、热稳定性而限制了其应用。以氨丙基硅烷偶联剂与邻苯二甲酰氯反应制备改性配体,并与铕离子进行配位制备改性稀土配合物,通过天线效应敏化稀土离子发光,从而实现能量传递和最终的材料发光。考察了不同条件下对稀土配合物的产率和荧光发射强度的影响;测量了配合物的红外光谱、紫外光谱,并推测了配合物的稳定结构;通过荧光光谱测定了配合物的荧光发射强度。结果表明,改性配合物表现出了更强的铕离子的荧光特征峰,说明了铕离子的第一激发态能级和改性配体的三重态能级之间有更好的匹配。     

铕(Ⅲ)-4-VP光致发光稀土配合物单体的制备

以 4 乙烯基吡啶 (4VP)、邻菲洛啉 (Phen)为配体 ,与EuCl3 在乙醇溶液中一步合成了含有双键的三元稀土配合物 ,通过紫外光谱与荧光光谱的测定 ,研究稀土配合物光致发光的机理。结果表明 ,4 乙烯基吡啶通过吡啶环上的氮原子与稀土离子可直接配位 ;邻菲洛啉配体具有协同配位效应。稀土配合物较EuCl3 的荧光发射强度提高了 12倍之多。     

镧掺杂铕的2,5-噻吩二羧酸-1,10-菲咯啉四元异核配合物的合成、表征及谱学性质

合成了5种新型镧掺杂铕的2,5-噻吩二羧酸(H2L)、1,10-菲咯啉(Phen)四元异核配合物,通过元素分析、TG-DTA、红外光谱法确定其组成为(EuxLay)2L3(Phen)2·4H2O(x∶y=0.90∶0.10、0.70∶0.30、0.50∶0.50、0.30∶0.70、0.10∶0.90),配体的羧基与稀土离子以螯合双齿配位。荧光光谱测试表明镧对铕的配合物有荧光浓聚效应。     

2,2,2-胺三乙酰二苄胺及其稀土配合物的合成、表征与荧光性质

为研究三脚架型配体稀土配合物的组成、可能的配位状态及荧光性质,合成了三脚架型配体--2,2,2-胺三乙酰二苄胺(L)及其6个稀土配合物.通过红外光谱、核磁共振波谱、元素分析、差热-热重分析、摩尔电导率及荧光光谱等方法对L及其稀土配合物的组成及性质进行了表征.结果表明, L能够与稀土离子配位,生成n(RE)∶n(L)=1∶1的配合物;Tb(Ⅲ)配合物在紫外光激发下,在490nm、545nm、590nm、620nm附近出现强度不同的Tb3+特征荧光发射峰,分别归属于Tb3+的5D4→7F6、5D4 →7F5、5D4→7F4、5D4→7F3能级跃迁;而其Eu(Ⅲ)配合物的荧光发射微弱,其它配合物没有荧光发射.说明L的三重态能量与Tb3+最低激发态能级匹配较好,能起到较好的敏化作用,提高Tb3+的发光强度.     

稀土配合物Eu(TTA)3Phen掺杂的PMMA树脂的制备及其发光性能研究

用新的合成方法合成了稀土配合物Eu(TTA) 3Phen。研究了该配合物的IR、UV、TGA、元素分析和荧光光谱。该配合物具有良好的发光性能和热稳定性。采用加热方法将Eu(TTA) 3Phen掺入PMMA树脂中 ,制成发光塑料树脂 ,并测定其发光性能。结果表明 ,Eu(TTA) 3Phen掺入PMMA树脂后仍保持该稀土配合物原有的发光特性 ,制成的Eu(TTA) 3Phen -PMMA树脂复合材料具有良好的发光性能 ,其发光强度与Eu(TTA) 3Phen掺入的含量有关。     

运用量子化学计算预测铽离子配体三重态能级的方法研究

以邻氨基苯甲酸(HL)为第一配体,邻菲啰啉(Phen)、三苯基氧膦(TPPO)为中性配体合成了3种铽配合物,测定了配合物的红外光谱,结果表明,邻氨基苯甲酸的氨基和羧基均与稀土离子发生配位,邻菲啰啉和三苯基氧膦也均与稀土离子配位;通过紫外光谱和荧光光谱对比研究了其发光性能,发光强度顺序为Tb(L)3(TPPO)2>Tb(L)3(H2O)2>Tb(L)3(Phen),通过量子化学计算出配体的最高已占分子轨道(HOMO)、最低未占分子轨道(LUMO)能级及单重态和三重态能级,对比分析了不同中性配体铽配合物的能量传递过程。     

紫外荧光剂Eu-xGd-(1-x)(BZA)-3Phen发光性质及机理研究

选用β-二酮配体苯甲酰丙酮(BZA)作为第一配体,再选用适当的协同配体邻菲咯啉(Phen),掺杂惰性稀土离子钆(Gd3+),合成了EuxGd(1-x)(BZA)3Phen红色荧光剂。通过元素组成、红外光谱、紫外光谱、热性能、荧光性能对其进行了表征,并研究了该掺杂配合物体系的发光机理,利用分子间能量传递模式解释了惰性稀土离子对EuxGd(1-x)(BZA)3Phen的"共发光效应"。结果表明,这是一类性能优良、成本较低的铕配合物。     

杂化材料Eu（Phen）_2Cl_3/MCM-48的荧光性能及热稳定性

采用超声波辅助.溶液浸渍法将稀土配合物Eu(Phen)2Cl3装入中孔分子筛MCM-48孔道.合成了不同组装量的杂化材料Eu(Phen)2Cl3/MCM-48.运用XRD、ICP、N2吸附-脱附、DTA-TG、TEM、荧光光谱等手段对杂化材料进行了表征,研究表明稀土配合物已进入分子筛孔道,且随着配合物嵌入量的增加.杂化材料的荧光发射也逐渐增强.经ICP分析得出Eu(Phen)2Cl3在MCM-48中的饱和吸附量为8.6%,此时荧光强度最大.与纯稀土配合物Eu(Phen)2Cl3相比,Eu(Phen)2Cl3/MCM-48的热稳定性提高了约200℃.     

稀土配合物/改性MCM-41杂化发光材料的合成研究

采用水热法合成了改性MCM-41中孔分子筛;采用液相沉淀法合成了Eu(Phen)2(Pht)2Cl.H2O和Eu(Phen)2(Sal)(Pht)Cl.H2O两种稀土有机配合物。并将所制备的稀土有机配合物组装到改性MCM-41中,合成了稀土配合物(铕)/改性MCM-41杂化发光材料,采用小角XRD、红外光谱、荧光光谱和TEM、N2吸附-脱附对其结构和荧光性质进行了研究。结果表明,组装体具有MCM-41典型结构并且在组装之后仍保留了MCM-41的孔道结构;其荧光光谱具有Eu3+的特征荧光发射,发光强度大于纯配合物,更有利于实际应用。     

稀土配合物/MCM-41分子筛杂化发光材料的制备

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,采用水热法制备了晶粒平均尺寸8nm纳米MCM-41;以稀土铕为中心,水杨酸为第一配体,邻菲罗啉为第二配体,合成了稀土配合物Eu(Sal)_3Phen。用浸渍法将Eu(Sal)_3Phen组装到MCM-41分子筛中成为Eu(Sal)_3Phen/MCM-41杂化发光材料。红外分析表明稀土配合物成功组装到MCM-41分子筛的孔道中,X射线衍射表明MCM-41的结晶性好,组装后MCM-41的晶面衍射峰强度稍减弱,扫描电镜表明产品为六方均匀有序结构。在365nm激发波长,发射波长为621nm,为典型红光,是(5D0-7F2)发射的结果,Eu3+掺量9%时发光强度达最大,稀土配合物组装后性能更加稳定,在浓度12%未发生浓度猝灭。     

羧酸类大分子稀土配合物的合成、表征及性能研究

通过先聚合再配合的方法成功制备了两种羧酸类大分子稀土铕配合物PAA-Eu和ST-AA-Eu,并将其与合成的小分子稀土配合物Eu(AA)3形成对比。经红外光谱初步表征发现稀土配合物已经配位成功且其配位数为6。分别采用凝胶渗透色谱(GPC)和等离子发射光谱(ICP)分析大分子稀土配合物的分子量与稀土铕的含量。由TG分析配合物的分解温度并了解其热稳定性能和组分,采用荧光激发发射光谱研究其荧光性能,采用SEM分析配合物与基质的相容性。结果表明,大分子稀土配合物的热稳定性稍差于小分子稀土配合物,其中ST-AA-Eu由于苯环的介入热稳定性能稍好。小分子稀土配合物Eu(AA)3的荧光强度明显要比大分子稀土配合物强,大分子稀土配合物PAA-Eu的荧光强度比ST-AA-Eu强,配合物都发红光;大分子稀土配合物与基质的相容性比小分子稀土配合物好。     

具电子传输性能的新型β-二酮及其Eu(Ⅲ)三元螯合物的合成与发光研究

根据"分子设计"思想,把噁唑类基团良好的电子传输性能与β-二酮优良的螯合金属离子性能集中到同一分子中,合成了一种新型的含噁唑类β-二酮1-[4'-(5-(4-特丁基苯基)-1,3,4-噁唑-2-基)-联苯基-4-基]-4,4,4-三氟丁基-1,3-二酮(1-[4'-(5-(4-Tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole-2-y1)-biphenyl-4-y1]-4,4,4-trifluorobutane-1,3-diketone,TPBDTFA),以元素分析、1H-NMR谱确定了其组成;进而以TPBDTFA和邻菲罗啉(Phen)为配体,与EuCl3反应,合成了Eu(Ⅲ)的三元配合物.荧光分析结果表明配体本身是一种良好的蓝色发光材料;配合物中的有机配体能够有效地的把吸收的能量传递给中心Eu3+离子,强烈敏化Eu3+发光,它是一种高效的红色发光材料;配合物分子内含有具良好电子传输性能的噁唑基团,而且其热稳定性好,为制备相应的有机电致发光器件(OLED)提供了条件.     

稀土有机配合物荧光材料的研究进展

概述稀土有机配合物的荧光发光机理,即有机配体通过对稀土离子的敏化作用,并将其跃迁的能量传递给稀土离子供其发光;列举芳香胺类、β-二酮类和多胺多羧酸类等新型的有机配体结构。提出稀土有机配合物材料的研究与应用应致力于研发高性能有机配体,并着手解决极易被水猝灭和量子产率不高等问题。认为合成平面刚性强并对稀土离子进行有效保护的新型有机配体,可以有效增强稀土有机配合物的荧光强度以改善其应用范围。     

一种新型罗丹明席夫碱(RHBS)制备及多功能性研究

以罗丹明B酰肼、3-溴水杨醛为原料,通过活性氨基与醛基的缩合反应,制备了一种新型罗丹明B席夫碱化合物(RHBS)。该化合物作为配体与锌离子配位,可得到新的红光发光材料[RHBS-Zn(Ⅱ)];作为荧光探针,可实现锌离子高灵敏选择性。通过核磁共振氢谱、红外光谱、紫外光谱、荧光光谱对席夫碱配体RHBS及配合物[RHBS-Zn(Ⅱ)]进行了结构和性能的分析。结果分析表明:锌离子以1∶1的方式与配体RHBS上亚氨基的N原子、羰基中的O原子及酚基中的O原子配位,形成锌离子配合物[RHBS-Zn(Ⅱ)]。在556 nm光的激发下,配合物在587 nm处有明显的特征红色荧光产生,且配合物的发光荧光量子产率达15.1%。同时,在587 nm处,不受其它离子干扰,对Zn(Ⅱ)具有高的荧光探针选择性,是Zn(Ⅱ)很好的荧光探针检测材料。     

2,2,2-胺三乙酰-吡啶及其稀土配合物的合成、表征与荧光性质

为了研究三脚架型配体与其稀土配合物荧光性质的关系,合成了三脚架型配体--2,2,2-胺三乙酰-吡啶及其6种稀土配合物.通过元素分析、摩尔电导、红外光谱、核磁共振波谱、差热-热重分析和荧光光谱等分析手段对配体及其稀土配合物的组成、性质进行了表征.结果表明,配合物的组成为Re(NO3)3·L·6H2O(Re=Ce3 ,Sm3 ,La3 ,Tb3 ,Y3 ,Eu3 );在DMF中属于2:1型电解质,其中,配合物中既存在以单齿形式与中心离子配位的NO-3,也存在游离的NO-3.荧光光谱分析表明,Tb(Ⅲ)配合物具有较强的Tb3 特征线状荧光,说明T(L)→5D4(Tb)的能级较匹配,从而使Tb3 荧光发射大大增强.同时,研究了溶剂中荧光增强效应,说明在极性较强、中性体系中配体对Tb3 的敏化作用较强.