Synthesis and Characterization of Ultraviolet Light-Emitting Organic Acids

Three ultraviolet light-emitting organic acids of 3,3′-(4-phenyl-4H-1,2,4-triazole-3,5-diyl)dibenzoic acid (Tz-1), 4,4′,4″-(4H-1,2,4-triazole-3,4,5-triyl)tribenzoic acid (Tz-2), and 4,4′-(4-(4′-carboxy-[1,1′-biphenyl]-4-yl)-4H-1,2,4-triazole-3,5-diyl)dibenzoic acid (Tz-3) were successfully synthesized and fully characterized by the ¹H NMR, the IR absorption spectra, and the X-ray single crystal diffraction. It was found that Tz-1, Tz-2, and Tz-3 could give out the ultraviolet photoluminescent spectra centered at 369 nm, 365 nm and 350 nm, respectively. The luminescence quantum yields of Tz-1 and Tz-2 were measured to be 0.20 and 0.14, respectively. Additionally, the density functional theory (DFT) and the time-dependent DFT calculations were also carried out for Tz-1, Tz-2, and Tz-3.     

MeBeF4(Me=Ca,Sr,Ba)中钐的价态及光谱

讨论了MeBeF4基质中钐离子的光谱及价态.还原气氛中仅在SrBeF4和BaBeF4中观察到了Sm2+的发射.     

A new type of iridium (III) phenylpyrazole complexes: synthesis, photophysical characterization

New heteroleptic iridium(III) complexes (ppz)2Ir(LX), which consist of two cyclometalated ligands ppz(1-phenylpyrazole) together with an ancillary ligand LX (LX= 2-(2'-hydroxylphenyl)benzothiazole (BTZ), 2-(3'-methyl-2'-hydroxylphenyl) benzothiazole (3-MeBTZ), 2-(4'-methyl-2'-hydroxylphenyl) benzothiazole (4-MeBTZ) and 2-(4'-Trifluoromethyl-2'hydroxylphenyl) benzothiazole (4-tfmBTZ)), were synthesized and characterized. The molecular structures and photophysical properties were characterized and analyzed comparatively. The results show that the four complexes have basically similar UV-Vis absorption spectra, fluorescence excitation and emission spectra. Their maximum emission peaks are located at 583-615 nm, and accompanied by a lower intensity emission band around 400 nm. The weak emissions around 400 nm are ascribed to the radi ation transition of single state excition from ancillary ligand BTZ perturbed by metallic ion, and light emission around long-wave-length to the radiation transition of 3MLCT of Ir(BTZ) fragment. While the triplet state 3 MLCT of Ir(ppz)2 fragment might be quenched at room temperature. For all complexes, the excitations with maximum efficiency are located at 250-310 nm, which indicates that main contributor to light emitting is ligand-centered absorption (1pi-pi*) of ppz and BTZ rather than 3MLCT transitions, and thus provides a striking evidence that there is intersystem crossing from 1pi-pi* state to 3MLCT state in these complexes. Compared with Ir(ppz)3, these complexes not only have stronger phosphorescence at room temperature but also their emission color can be tuned by modifying ancillary ligand.     

铕-樟脑酸-1,10-菲咯啉配合物的合成及发光性质

实验合成了稀土铕 樟脑酸 1,10 菲咯啉二元、三元配合物 ,通过元素分析、1 HNMR、中红外光谱、拉曼光谱 ,确定了配合物的组成为Eu2 (CA) 3·2H2 O ,Eu2 (CA) 3(phen) 2 (CA :樟脑酸根 ,phen :1,10 菲咯啉 ) ,另外 ,又合成了铕、镧混配的上述配合物 ,通过三维荧光光谱确定最佳激发波长为 310nm ,最强荧光波长为6 12nm ,即在 310nm光的激发下 ,发射光谱显示Eu3 的特征发射光谱 ,产生 7条谱带 ,分别是 5D0 7F0 (5 79nm) ,5D0 7F1 (5 94nm) ,5D0 7F2 (6 12 ,6 2 0nm) ,5D0 7F3(6 5 0nm) ,5D0 7F4 (6 89,6 97nm) ,其中7F2 和7F4能级发生了分裂。对荧光强度的研究表明 ,镧的掺入并没有降低铕的荧光强度 ,说明镧对铕的荧光发射有增强作用 ,但发射峰的位置基本不变。     

Eu3+摩尔浓度对Y2O2S:Eu3+,Mg2+,Ti4+红色长余辉材料光谱的影响

用高温固相法制备了Y2O2S：Eu^3 ,Mg^2 ,Ti^4 红色长余辉材料。测量了该材料的余辉曲线,余辉时间为1h以上;由X射线衍射得到晶体结构为Y2O2S.测量了不同Eu^3 摩尔浓度下的激发光谱和发射光谱,得到从^5DJ(J=0,1,2,3)^-7FJ(J=0,1,2,3,4,5)的发射谱线,并得到位于260,345,468和540nm激发峰。由于激活剂饱和效应,Y2O2S：Eu^3 ,Mg^2 ,Ti^4 发射光谱中513．6,540．1,556．4,587．3和589．3nm属于从^5D2,^5D1到^7FJ(J=0,1,2,3,4)跃迁的发射峰随Eu^3 摩尔浓度的增加相对削弱;激发谱包括位于350nm左右属于电荷转移态吸收(Eu^3 -O^2-,Eu^3 -S^2 )的激发主峰和在可见光区位于468,520和540nm属于Eu^3 离子4f-4厂吸收的激发峰。随着Eu^3 摩尔浓度的增加,位于468,520和540nm的激发峰相对增强。     

1,8-萘酰亚胺类衍生物的结构特性对其吸收和发射光谱影响的密度泛函研究

利用B3LYP/6-31G(d)方法优化了一系列N取代1,8-萘酰亚胺类物质的结构,利用含时密度泛函TD-B3LYP/6-31+G(d)方法及C-PCM模式,计算了它们在气相及二氯甲烷溶剂中的吸收和发射光谱。利用计算得出的前线轨道电子云分布及其对应的能级对它们的取代基对电子吸收光谱的影响进行了讨论。结果表明：此种方法计算出的二氯甲烷溶剂中的1,8-萘酰亚胺的吸收光谱与实验光谱比较吻和。取代CO基团的CN基团及其成环在吸收光谱和发射光谱中发挥了重要的作用。酰亚胺结构上的改性即CN基团的引入及在萘环上取代基一方面引入了结构上的不对称性,导致了衍生物的偶极矩的增大;同时结构上的改性扩展了萘酰亚胺共轭结构。4位取代NO₂衍生物从基态到第一激发态的Mulliken原子电荷比5位多一些,这意味着5位取代NO₂衍生物提供了较多的电子。对N(Ph)₂ 和N(Me)₂衍生物而言,他们4位取代衍生物提供了更多的电荷。前线轨道电子云表明：OCNCN基团改性扩展和N(Me)₂, N(Ph)₂和NO₂取代基拓展了这类分子的π—π*跃迁范围,从而使得前线轨道能级差降低,它们的吸收和发射光谱也发生了一定程度的红移。对给体取代基而言,它们的4位是电子传输态;对受体取代基NO₂而言,它们的5位是电荷传输态。当NO₂基团与CO基团在同一侧及当N(Me)₂和N(Ph)₂与在CN在同一侧时,此类化合物具有较好的传导特性。从化合物1到4,吸收光谱红移了139 nm。电荷传输越明显,吸收光谱红移的就越多。OCNCO的结构改性及其电荷传输机理为今后的萘酰亚胺类物质的分子设计提供了设计理论依据。     

YTaO4 : Eu,Gd的合成及其发光

采用高温固相反应合成了Y_1-x-yEu_xGd_yTaO₄荧光体,经过XRD证明产物为纯相的M'型YTaO₄结构。通过对样品的光谱测试表明,TaO^3-₄将吸收的能量传递给Eu³⁺,起着一定的敏化作用。掺入少量Gd³⁺对YTaO₄ : Eu的发光有一定的增强作用。用147 nm的真空紫外光激发样品时,样品具有较强的荧光发射,其主发射峰位于612 nm,具有较好的色纯度。     

铕与苯乙酮酸、1,10-罗啉及三苯基氧膦配合物的合成、结构表征及荧光性能的研究

以硝酸铕、苯乙酮酸（HE）、1,10-罗啉（phen）和三苯基氧膦（TPPO）合成了Eu—L,EuL3phen和EuL2（TPPO）2NO3三种新型固态配合物。用元素分析、电导率、红外光谱、核磁共振谱对配合物进行了表征,确定了三元配合物的组成。IR表明,苯乙酮酸与Eu^3＋离子形成配合物后△v（vas（CO2^-）-vs（CO2））（△v（Eu—L）=391cm^-1;△v（EuL3phen）=389cm^-1;△v（EuL2（TPPO）2NO3）=402cm^-1）值均大于钠盐的△v（379cm^-1）值,配合物中羧酸根以单齿方式配位;配合物中苯乙酮酸的α-酮基参与配位,其红外吸收峰移向低波数。在^1H NMR中,苯乙酮酸苯环上5个氢原子的化学位移在形成配合物后移向高场。室温下测定了配合物的荧光激发光谱和发射光谱。激发光谱表明配合物Eu—L,EuL3phen和EuL2（TPPO）2NO3最佳激发波长分别为374．0,358．2和383．4nm。发射光谱显示Eu^3＋离子的特征发射光谱。分别是^5D0-^7F0,^5D0-^7F1,^5D0-^7F2,^5D0-^7F3,^5D0-^7F4跃迁（Eu—L：577．8,590．2,614．0,648．4,695．4nm;EuL3phen：578．0,588．4,591．6,611．2,617．0,649．4,687．6,698．6nm;EuL2（TPPO）2NO3：577．8,590．4,614．6,649．2,697．6nm）。荧光光谱表明TPPO对Eu^3＋离子的荧光发射有明显增强作用。     

重稀土高氯酸盐甲基苯甲酰甲基亚砜配合物的合成及Tb3+的发光

合成了重稀土高氯酸盐甲基苯甲酰甲基亚砜配合物RE(ClO4)3·L5·C2H5OH(RE=Gd,Tb,Dy,Tm,Yb;L=C6H5COCH2SOCH3).经元素分析、稀土络合滴定、摩尔电导及热重分析确定了配合物的组成,测定了配体及配合物的IR谱、1H NMR及铽配合物的磷光光谱、荧光激发和发射光谱,根据荧光发射光谱数据计算了铽配合物的各能级值.     

MO-Y2O3-B2O3:Re(M=Mg,Sr;Re=Eu,Tb)的真空紫外光谱特性

采用高温固相反应法合成了掺杂Eu3 及Tb3 的17MO-7.88Y2O3-75B2O3样品,研究了它们的光谱特性,结果表明,MO-T2O3-B2O3基质在真空紫外(VUV)区有很强的吸收,MgO-Y2O3-B2O3:Eu在147nm真空紫外光激发下产生对应于Eu3 的5D0→7FJ(J=1,2,3,4)跃迁的590和613 nm强发射峰;MgO-Y2O3-B2O3:Eu中Sr的引入使材料体系在147 nm附近的吸收和在613 nm附近的发射获得明显增强;MgO-Y2O3-B2O3:Tb的真空紫外激发谱除在147 nm附近的基质吸收外,还有对应于Tb3 的4f75d→4f8跃迁位于170,178,195,204,225 nm左右的一组谱峰,两者相互叠加使得材料在真空紫外区(120～220 nm)内都有很好的吸收.     

钡钇氟化物中Eu2+离子的激发光谱和发射光谱

在298和77K下分别研究BaYF5(BaF2·YF3)中Eu2+的激发和发射光谱。Eu2+的发射光谱中,除了一个属5d-4f跃迁的宽发射带外,还有一组6PJ→8S7/2的4f-4f跃迁窄谱线发射。它们的发射强度与Eu2+的浓度和温度有关。由於Eu2+从4f7基态跃迁到4f65d1态产生两个宽的激发带,4f65d(eg)和4f65d(t2g)。实验证实,Eu2+的6PJ→8S7/2的窄谱线发射主要来自高能级的t2g激发能弛豫的结果。     

Sr3Gd(PO4)3:Tm3+的真空紫外光谱特性

研究了Sr3Gd(PO4)3 : Tm3 和GdPO4 : Tm3 样品的结构特性、光谱特性.GdPO4 : Tm3 为单斜晶系,基质掺入铥离子后结构没有明显变化.GdPO4:Tm3 在164和210 nm附近有强烈的吸收峰.位于164 nm附近的强烈的吸收峰是归因于基质的吸收引起,210 nm附近的吸收峰则归因于Gd 的8S7/2-6GJ的能级跃迁.在164 nm真空紫外光激发下,样品于453及363 nm处有较强的发射峰,发射主峰位于453nm,属于Tm3 的1D2→3H4(22,123 cm-1)跃迁的典型发射.由于阳离子质量的不同,Sr3Gd(PO4)3:Tm3 在166 nm附近的激发峰高于GdPO4: Tm3 的同位置的激发峰,其在363 nm处的发射有明显减弱,而在453 nm处的蓝色发射有显著的增强.     

Ca4LaNbMo4O20:Pr3+荧光粉的发光性质

采用高温固相法成功制备出荧光粉Ca₄LaNbMo₄O₂₀:Pr³⁺,通过X射线衍射分析了样品的结构,其结构与CaMoO₄结构相似。在Ca₄LaNbMo₄O₂₀:Pr³⁺的激发光谱中出现了NbO₄^3-和MoO₄^2-的电荷迁移(CTS)吸收和Pr³⁺离子的4f→4f5d激发跃迁,以及Pr³⁺-金属离子的价间电荷迁移(IVCT)吸收;另外在420~520 nm处,还观测到属于Pr³⁺离子的典型f-f激发跃迁。发射光谱中,在452 nm激发下,主要出现绿光和红光两种发射,其峰值位于490 nm和607 nm处,分别是Pr³⁺的³P₀→³H₄和¹D₂→³H₄的跃迁作用;在紫外287 nm激发下出现NbO₄^3-和MoO₄^2-发射和Pr³⁺离子的4f5d→4f跃迁宽带,以及Pr³⁺离子的4f→4f发射峰。     

一种新型希夫碱锌配合物的合成及光谱学性质

合成了一种希夫碱有机金属配合物2-羟基-1-萘甲醛缩邻苯二胺合锌(ZnL)。通过质谱、元素分析、红外光谱、热重分析对其结构进行了表征;利用紫外-可见光吸收光谱、激发和发射光谱研究了该配合物的光物理性能。结果表明:ZnL的热分解温度为433.2℃,具有很好的热稳定性;在DMF溶液体系中,配合物ZnL的紫外吸收带位于250~500 nm,荧光激发带位于343~493 nm,在紫外光的激发下发射峰在626 nm处,为橙红色光,最佳激发波长为470 nm,禁带宽度2.32 eV。     

2-(4-氟代苯甲酰基)苯甲酸-铕配合物的合成、结构表征及荧光性能的研究

以硝酸铕、2-(4-氟代苯甲酰基)苯甲酸(HL)、1,10-菲咯啉(Phen)和三苯基氧膦(TPPO)合成了EuL₃(H₂O)₆,EuL₃Phen(H₂O)₄和EuL₃(TPPO)(H₂O)₅三种固态配合物。用元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱对配合物进行了组分确定和结构表征。IR表明,2-(4-氟代苯甲酰基)苯甲酸与Eu3+形成配合物后,位于1 692 cm-1处羧基的ν_CO峰消失,2 500～3 200 cm-1处羧基的ν_O—H峰也消失,出现了羧酸盐特有的反对称伸缩振动吸收峰(ν_as(CO-₂))和对称伸缩振动吸收峰(ν_s(CO-₂)),且Δν(ν_as(CO-₂)-ν_s(CO-₂))与钠盐的Δν相近,说明羧酸根与Eu3+以对称双齿桥式配位。在1H NMR中,形成配合物后第一配体苯环上的质子峰变为宽峰且移向高场,Phen和TPPO中质子化学位移移向低场。室温下测定了配合物的荧光激发光谱和发射光谱,激发光谱表明配合物EuL₃(H₂O)₆,EuL₃Phen(H₂O)₄和EuL₃(TPPO)(H₂O)₅的最佳激发波长分别为353.0,355.0和357.0 nm;发射光谱均显示Eu3+离子的特征发射光谱,且表明Phen对Eu3+离子的荧光发射有明显增强作用。     

配合物Zn3(NCS)6(L1)6(NO3)2及Ni3(NCS)6(L2)6(NO3)2的合成、光谱表征及荧光性质

以去离子水为溶剂,合成了以Zn2+及N12+为中心,以L1,L2[L1=4-氨基-3,5-二甲基-1,2,4-三唑,L2=4-氨基-1,2,4-三唑]及硫氰酸根为配体的两种配合物,对其进行了元素分析、金属离子络合滴定、摩尔电导测定,确定了配合物组成分别为Zn3(NCS)6(L1)6(NO3)2及Ni3(NCS)6(L2)6(NO3)2,同时对两种配合物做了红外光谱、紫外光谱及荧光光谱的测试表征.荧光光谱的测试表明两种配合物均在415 nm有一强的荧光发射峰,且镍配合物的荧光要明显强于锌配合物,两种配合物有望成为蓝光发光材料.     

Mn2+∶BeAl2O4晶体的光谱特性

应用提拉法技术,采用BeO∶Al2O3∶MnO摩尔比为100∶99.85∶0.30的化学组分配比和二次化料过程,选用约60℃的固液界面温度梯度与1 mm/h生长速度等工艺参量,成功地生长出了Mn2 离子掺杂、无气泡、无云层和核心、尺寸约45 mm×80mm的粉红色Mn2 ∶BeAl2O4晶体。测定了不同部位晶体的激发光谱与荧光光谱。沿着晶体生长方向,晶体颜色逐步变深。在Mn2 ∶BeAl2O4荧光谱中观测到发光中心为543nm的荧光带,这归属于Mn2 的4T1(4G)→6A1(6S)能级跃迁所产生。在其激发光谱中观测到218nm的激发峰,这归属于电子从Mn2 基态到导带的电荷转移跃迁所致。从Mn2 离子的绿色发射情况可以推断Mn2 处于晶体中四面体场中,它取代晶体中Be2 离子的格位。从不同部位晶体的激发峰强度与颜色变化可以得到Mn2 在BeAl2O4晶体中的有效分凝系数小于1。     

Spectral behavior study of 3-(4-dimethylamino-phenyl)-1-{6-[3-(4-dimethylamino-phenyl)-acryloyl]-pyridin-2-yl}-propanone

The photophysical properties such as singlet absorption, molar absorptivity, fluorescence spectra, fluorescence quantum yield (?_f) and transition dipole moment (μ₁₂) of 3-(4-dimethylamino-phenyl)-1-{6-[3-(4-dimethylamino-phenyl)-acryloyl]-pyridin-2-yl}-propanone (DMAPAPP) have been studied in different media. DMAPAPP exhibits a large red-shift in both absorption and emission spectra as the solvent polarity increases, indicating a large change in dipole moment of molecule upon excitation. The fluorescence quantum yield depends on the nature of the solvent. The absorption and emission spectra of DMAPAPP in dioxane–water mixture are also studied. The effect of different type of surfactants to determine their critical micellar concentration (CMC) and the microemulsion effect on the electronic absorption and emission spectra of DMAPAPP are recorded. The effect of acidity on the electronic absorption and emission spectra of DMAPAPP is studied to determine the pK_a and pK_a^? values.     

惰性离子(La3+,Y3+,Gd3+)对配合物苯乙酮酸邻菲咯啉铕荧光性能的影响

以苯乙酮酸和邻菲咯啉为配体,不同摩尔比铕和惰性离子(La3 ,Y3 ,Gd3 )为中心离子,合成了系列配合物EuxRE1-xL3phen(RE=La,Y,Gd),测定了其荧光激发光谱和荧光发射光谱,研究了惰性离子(La3 ,Y3 ,Gd3 )对Eu3 荧光性能的影响.结果表明,配合物激发光谱相似,均在350～360 nm范围内出现最大激发,属于配体的吸收峰,在398 nm附近出现弱的激发为Eu3 的吸收峰;系列配合物荧光发射光谱相似,均显示Eu3 离子的特征发射光谱,位于583,595,617,654,703 nm附近出现5组强度不同的发射峰,分别归属为Eu3 的5D0-7F0,5D0-7F1,5D0-7F2,5D0-7F3,5D0-7F4能级跃迁.发射光谱表明,系列配合物中La3 离子对Eu3 的荧光发射峰峰位影响最大,EuxLa1-xL3phen中La3 的摩尔分数为0.7时,Eu3 的5D0-7F2跃迁可改变5.2 nm,而Y3 和Gd3 对Eu3 的荧光发射峰峰位影响较弱,配合物EuxY1-xL3phen和EuxGd1-xL3phen中Eu3 的荧光发射峰位变化较小,最大时仅改变2 nm;发射光谱强度表明,La3 对Eu3 的荧光发射影响最大,EuxLa1-xL3phen中La3 含量为0.7时,可使其相对荧光强度增大2倍以上,对其具有很好的敏化作用.这对人们寻找发光性能好、价格便宜的发光材料提供了理论依据.     

Solvent Polarity and Excitation Wavelength Dependence of the Dual Fluorescence in N,N-Diethyl-4-Nitrosoaniline

Dual fluorescence in N,N-Diethyl-4-nitrosoaniline (DENA) has been studied employing absorption, excitation and emission spectroscopic techniques and computational methods. The absorption and fluorescence spectra of DENA were measured in solvents of various polarities at room temperature. The emission spectra of DENA were found to exhibit a single emission band in non polar solvent (cyclohexane) and in a highly polar solvent (acetonitrile). In the contrary, two emission bands were observed in medium polar solvents (tetrahydrofuran, 1,2-dichloroethane and dichloromethane) whereby the short (local excited; LE) and long (charge transfer; CT) emission maxima correspond to the emission maxima of the compound observed in cyclohexane and acetonitrile solutions, respectively. Moreover, the two emission bands have shown strong excitation wavelength dependence, and area normalization resulted in an iso-emissive point. The two emission maxima were in addition found to correspond to two excitation maxima in 3D fluorescence spectra. Further, two minima were obtained in potential energy surface calculation of DENA. From the experimental and computational results it was concluded that the dual fluorescence may be attributed to the presence of two different ground state structural conformers of DENA in equilibrium that are stabilized through solute-solvent interaction.