稀土配合物分子内能量传递和弛豫过程的光声和荧光光谱研究

将光声光谱和荧光光谱两种互补的手段结合起来 ,从无辐射跃迁和辐射跃迁两个角度讨论了固态稀土配合物的激发 弛豫过程。测定了稀土配合物 (Tb(AA) 3·2H2 O、Tb(AA) 3bpy和Tb(AA) 3phen)固体粉末的光声光谱和荧光光谱。与荧光光谱相结合 ,光声光谱反映了不同配合物发光效率的变化 ,Tb(AA) 3phen、Tb(AA) 3·2H2 O和Tb(AA) 3bpy的发光效率依次增强。研究了配合物的分子内能量传递和弛豫过程 ,配体最低三重态能级与稀土离子共振能级之间的能级差是否匹配是配体敏化中心离子发光的关键因素     

新型三元配合物Tb(DPAB)_3IP的制备与发光性能

合成了邻菲罗啉的衍生物咪唑并[5,6-f]邻菲罗啉(IP),并以其为第二配体,二苯胺羰基邻苯甲酸(HDPAB)为第一配体,制备出新型稀土铽三元有机配合物Tb(DPAB)3IP。采用元素分析、红外光谱和紫外光谱对合成的配体及配合物进行了表征。通过荧光光谱研究了配合物的荧光性质,结果表明第二配体IP有较大的共轭体系,在紫外光激发下,配合物中的配体可将吸收的能量传递给稀土Tb3+离子,表现出较强的Tb3+离子的特征发射,且配体Tb(DPAB)3IP的荧光强度明显大于Tb(DPAB)3phen的荧光强度。这说明适宜的第二配体对配合物有很好的敏化发光作用,合成的Tb(DPAB)3IP是一种良好的绿光材料。     

芳羧酸功能化的聚苯乙烯与Tb(Ⅲ)离子形成的 高分子-稀土配合物的荧光发射性能

通过大分子反应将苯甲酸(BA)键合在聚苯乙烯(PS)侧链, 制得芳羧酸功能化的聚苯乙烯PSBA。以PSBA为大分子配基, 以邻菲啰啉(Phen)为小分子配体, 与Tb(Ⅲ)离子配位, 分别制备了二元配合物PS-(BA)₃-Tb(Ⅲ)与三元配合物PS-(BA)₁-Tb(Ⅲ)-(Phen)₂及PS-(BA)₁-Tb(Ⅲ)-(Phen)₃,采用红外光谱(FTIR)和紫外吸收光谱(UV) 对配合物进行了表征, 深入研究了配合物(溶液与薄膜)的荧光发射性能。 研究结果表明, 大分子配基PSBA与Tb(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Tb(Ⅲ)离子特征荧光, 即键合在PSBA侧链的配基BA能有效地敏化Tb(Ⅲ)离子的荧光发射。与二元配合物相比较, 以小分子Phen为第二配体所形成的两种三元配合物具有强度更高的荧光发射。     

铽－甲基吲哚乙酰丙酮三元配合物发光过程研究

测定和分析了RE.L1.L2(RE=Tb(Ⅲ)、Gd(Ⅲ),L1=3M(3甲基吲哚-1-乙酰基丙酮),L2=TPPO、Phen、Dipy)三元配合物的荧光光谱、磷光光谱、磷光寿命及变温荧光光谱等。讨论了Tb(Ⅲ)与配体之间的能级匹配和L1与L2的三重态之间传能的问题,说明了影响这些三元配合物荧光效率的主要因素及其发光过程。     

铽-聚N-乙烯基乙酰胺体系中镧钆掺杂稀土配合物谱学研究

在乙醇溶液中合成了掺杂镧和钆的铽-聚N-乙烯基乙酰胺(PNVA)的掺杂稀土配合物, 并通过红外光谱、紫外光谱、 XPS光电子能谱和荧光光谱研究了该配合物的光谱性质. 结果表明: 掺杂稀土配合物中的稀土离子都与高分子配体PNVA产生配位作用. 配合物的最佳激发波长为303 nm;在此波长激发下, 配合物发出较强铽的特征荧光, 说明非荧光稀土离子(La3 和Gd3 )对Tb3 离子的发光有显著的增强作用, 而对Tb3 的发射峰位影响不大.     

新型稀土铕,铽β-二酮配合物的合成与荧光性质

采用克莱森缩合反应合成了一种新型的β-二酮化合物1-(4-氨基苯)-4,4,4-三氟丁烷-1,3-二酮(p-NBFA)。以其为第一配体,邻菲咯啉(phen)为第二配体,合成出新型Eu(Ⅲ),Tb(Ⅲ)三元配合物。通过元素分析确定了配合物的组成为Eu(p-NBFA)3phen和Tb(p-NBFA)3phen。红外光谱的分析表明p-NBFA中的氧原子以及phen中的氮原子与稀土离子进行了配位。紫外光谱表明第一配体p-NBFA为能量传递的主体,第二配体phen起协同作用。通过荧光光谱研究了配合物的发光性质,结果显示在Tb(p-NBFA)3phen中,除Tb3+的特征发射外,还可以观察到470nm的发射,进一步的研究表明,此处发射为配体p-NBFA的发射,这是由于配体的能级与Tb3+的发射能级较近,产生了逆传能过程。而在Eu(p-NBFA)3phen的发射谱中,均表现出稀土离子的特征发射,且发光强度较大,说明配体的能级与Eu3+的发射能级比较匹配。     

稀土-水杨酸-邻菲啰啉三元配合物的合成及荧光性能

以水杨酸(H2sal)和1,10-邻菲罗啉(phen)为配体,合成了3种稀土离子(RE3+)(RE=Eu、Tb、Tb/Ce)的三元配合物.通过EDTA稀土络合滴定分析与C、H、N元素分析,确定了配合物的组成,测定了配体及配合物的红外光谱,详细研究了配合物溶液的荧光性质.     

新型羧酸类铽(Ⅲ)三元配合物的合成与荧光性质的研究

以2-苯胺羰基苯甲酸(HAB),2-二苯胺羰基苯甲酸(HDPAB)为第一配体,咪唑并[5,6-f]邻菲罗啉(IP)为第二配体,合成出两种新型稀土铽三元配合物。通过元素分析确定了配合物的组成为Tb(HAB)3IP和Tb(HDPAB)3IP。红外光谱的分析表明HAB和HDPAB中的氧原子以及IP中的氮原子与稀土离子进行配位。紫外光谱的分析表明两种配合物中的能量传递主要来自第一配体,且配体HAB的能量传递效率大于HDPAB。通过荧光光谱研究了配合物的发光性质,结果显示两种配合物均表现出稀土离子的特征发射,当第一配体的结构发生变化时,二者的发光强度发生了明显的变化,这是由于HDPAB中的氮原子上增加一个苯环后,改变了体系中电子云的分布情况,导致π—π*跃迁吸收的能量不能有效的通过Antenna效应传递给稀土中心离子,使得配合物Tb(HDPAB)3IP的发光强度降低。     

A3Ln(Ⅲ)1-xTb(Ⅲ)x(A=邻氨基苯甲酸;Ln=La、Gd、Y; x=0-0.1)稀土配合物的荧光性能

采用共沉淀法合成了掺杂 L a、 Gd、 Y的 Tb-邻氨基苯甲酸配合物 ,研究其荧光性能 ,结果显示 ,掺杂L a、Gd、Y后 ,对 Tb配合物的发光有增敏作用 ,讨论了不同的掺杂离子 (L a、Gd、Y)及掺杂量对其荧光性能的影响。发现 ,当掺杂离子取代大部分 Tb3+时 ,其发光增强仍十分显著。     

绿光荧光粉铽-磺基水杨酸-十一烯酸的合成及发光机理

实验合成了发光二极管(LED)用绿光荧光粉配合物Tb-磺基水杨酸(SSAH)十一烯酸(UA)。红外光谱表明配体与Tb成功发生配位;紫外光谱分析表明配合物的吸收主要来自配体的吸收;荧光光谱分析显示配合物在365nm的紫外光激发下,于543nm处发出强的特征绿光,这表明所合成的配合物可用于365nm波长紫外芯片的光致荧光粉;热重曲线可以看出配合物的起始分解温度在200℃附近,完全满足LED的工作温度;荧光寿命分析得出配合物的荧光寿命为1.413ms,量子效率ηs=42%;通过量子化学计算出配体的单重态与三重态能级,并对配合物发光机理进行了探讨分析。     

1，6-二[(2′-苄胺甲酰基)苯甲氧基]己烷混合稀土配合物中镧、钆、钇对铕和铽荧光性能的影响

在氯仿和乙酸乙酯溶液中合成了1,6-二[(2′-苄胺甲酰基)苯甲氧基]己烷(L)的铕和铽的配合物,及其与La(Ⅲ)、Gd(Ⅲ)、Y(Ⅲ)的混合配合物。元素分析数据表明单—稀土硝酸盐与配体形成的是2:3型的配合物;通过红外光谱表征,混合配合物和单一配合物具有相似的配位结构。紫外光谱的数据表明,掺杂数量相同的其他离子会干扰Eu和Tb配合物对紫外光的吸收。对混合配合物的荧光进行了详细的研究,结果表明:La(Ⅲ)、Gd(Ⅲ)、Y(Ⅲ)对铕和铽的发光有显著的增强作用,但对其发射峰位的影响不大,三种离子中Gd~(3 )的增强作用最大,且掺杂量对荧光增强作用也有影响。     

1, 6-二[(2'-苄胺甲酰基)苯甲氧基]己烷混合稀土配合物中镧、钆、钇对铕和铽荧光性能的影响

在氯仿和乙酸乙酯溶液中合成了1,6-二[(2′-苄胺甲酰基)苯甲氧基]己烷(L)的铕和铽的配合物,及其与La(Ⅲ)、Gd(Ⅲ)、Y(Ⅲ)的混合配合物。元素分析数据表明单—稀土硝酸盐与配体形成的是2:3型的配合物;通过红外光谱表征,混合配合物和单一配合物具有相似的配位结构。紫外光谱的数据表明,掺杂数量相同的其他离子会干扰Eu和Tb配合物对紫外光的吸收。对混合配合物的荧光进行了详细的研究,结果表明:La(Ⅲ)、Gd(Ⅲ)、Y(Ⅲ)对铕和铽的发光有显著的增强作用,但对其发射峰位的影响不大,三种离子中Gd³⁺的增强作用最大,且掺杂量对荧光增强作用也有影响。     

低温固相反应合成苯乙酸稀土配合物及铕(Ⅲ)、铽(Ⅲ)的发光性能

采用低温固相反应合成了4种苯乙酸稀土配合物:RE(L)3.nH2O(n=0.5～1.5;RE=La,Nd,Eu,Tb;L=C6H5CH2COO-),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、1HNMR及配体的磷光光谱和铕、铽配合物荧光激发和发射光谱。根据磷光发射光谱数据计算了配体的三重态平均能级值。铕(Ⅲ)、铽(Ⅲ)配合物的荧光光谱和配体的磷光光谱表明,配体仅对铽(Ⅲ)的荧光具有一定的敏化作用。对镧配合物进行了扫描电镜形貌分析,发现苯乙酸镧为球状空穴结构,粒径在十几微米到几十微米。     

氯化稀土(Eu3+,Tb3+)乙酰丙氨酸咪唑的FTIR光谱和激光激发光谱

用OPO激光为激发光源,对两种新型三元固态配合物氯化稀土(Eu3+,Tb3+)乙酰丙氨酸咪唑进行了荧光光谱测试,发现激光激发波长为487 nm时,铽配合物在545 nm处产生较强的铽(Ⅲ)离子特征绿色荧光谱线,激发波长为465 nm和525 nm时,铕配合物均在613 nm和618 nm处产生强的铕(Ⅲ)离子特征红色荧光谱线;并且这两种稀土配合物的荧光均比相应稀土盐的强.分析了上述现象产生的原因,讨论了配体对中心离子发光性能的影响.同时还测试了标题配合物的FTIR和UV/VIS光谱.     

邻氟苯甲酸铽配合物的制备及其能级匹配程度研究

为了研究配体能级与稀土离子最低激发态能级的匹配程度对所形成的稀土配合物荧光性能的影响,以邻氟苯甲酸(2-FBA)为第一配体,邻菲咯啉(phen)为第二配体分别制备两种稀土铽配合物Tb(2-FBA)_3·2H_2O和Tb(2-FBA)_3phen。元素分析和红外光谱表征了两种配合物的分子组成。相同浓度的紫外吸收光谱表明,Tb(2-FBA)_3phen的第二配体phen替代第一配体2-FBA吸收了部分紫外光。相同浓度的液体荧光光谱表明,Tb(2-FBA)_3·2H_2O的荧光发射强度高于Tb(2-FBA)_3phen的荧光发射强度。由于Tb(2-FBA)_3·2H_2O分子结晶水中的O—H振动会大大消耗配体所吸收的能量而使荧光强度大幅度下降;2-FBA配体在273 nm的吸收峰所对应的三重态能级必然与能级~5D_4的匹配程度会更差。在这种情况下Tb(2-FBA)_3·2H_2O的发射强度依然高于Tb(2-FBA)_3phen的发射强度,充分说明了第一配体2-FBA与Tb~3的最低激发态能级~5D_4的匹配程度要好于phen与Tb~(3+)的最低激发态能级~5D_4的匹配程度。通过结合紫外吸收光谱和荧光光谱对稀土配合物的配体能级的定性分析,可以初步了解不同类型配体对荧光性能的贡献程度。     

两个发光铽(Ⅲ)配合物的晶体结构和荧光性质

采用水热法合成了两个稀土配合物[Tb(3-SBA)(IP)OH(H₂O)]·H₂O (1)和[Tb(dpdc)_1.5(IP)(H₂O)]_n(2)(3-SBA=3-羧基苯磺酸根,dpdc=2,2′-联苯二甲酸根,IP=1H-咪唑[4,5-f][1,10]-邻菲啰啉),并用X-ray单晶衍射仪测定了它们的晶体结构。配合物1是由3-羧基苯磺酸根和羟基交替连接Tb(Ⅲ)离子形成的一维链。配合物2是由2,2′-联苯二甲酸根桥联Tb(Ⅲ)离子形成的一维链。配合物1与2在紫外灯下均发出强的绿色荧光,其荧光光谱中有四个发射峰,位于492,544,584和619 nm,分别对应于Tb(Ⅲ)离子的5D₄→7F_J(J=6-3)跃迁,其发射光谱中均不存在配体荧光。配体吸收紫外光,有效地转移能量给Tb(Ⅲ)离子。配合物1与2中Tb(Ⅲ)离子的5D₄发光显示了单指数衰减,寿命分别为0.287和0.439 ms,发光量子产率分别为9.28%和7.07%。     

4,4’-联吡啶桥联的链状Zn(Ⅱ)配合物：合成、晶体结构和对Tb(Ⅲ)离子的荧光敏化

以硝酸锌与3,4’-联苯二甲酸(3,4’-H₂dpdc),4,4’-联吡啶(4,4’-bpy)为反应物,以水为溶剂,适当调节pH值,通过水热反应,得到配合物[Zn(3,4’-Hdpdc)₂(4,4’-bpy)](Zn-MOF)。利用X射线单晶衍射测试分析确定了该配合物是由4,4’-bpy配体桥联Zn(Ⅱ)离子形成的 “Z”形链结构,属于单斜晶系,C2/c空间群。在278 nm激发下,Zn-MOF的荧光发射光谱在341～537 nm范围出现宽发射峰,最强发射峰波长406 nm,属于配体的π*-π跃迁。研究了该配合物对Tb(Ⅲ)离子发光性能的影响。实验结果表明,Zn-MOF可敏化甲醇和水溶液中的Tb(Ⅲ)离子,使Tb(Ⅲ)离子的特征荧光发射峰增强。在荧光光谱490,545,585和624 nm出现强的线状发射峰,对应于Tb(Ⅲ)离子的5D₄→7F_J (J=6～3)跃迁。最强发射峰位于545 nm (5D₄→7F₅),为绿光。Zn-MOF可用作荧光探针检测甲醇和水溶液中的Tb(Ⅲ)离子。     

对叔丁基杯[8]芳烃稀土配合物的合成、表征及荧光研究

合成了以RE3 (Sm3 ,Eu3 ,Tb3 ,Dy3 )及Tb3 掺杂Ln3 (La3 ,Gd3 ,Y3 )为中心,以对叔丁基杯[8]芳烃(LH8)及DMF,DMSO为配体的两个系列14种同核与掺杂稀土固体配合物,对其进行了元素分析、摩尔电导、热谱、红外光谱、紫外光谱、核磁共振氢谱的测定及荧光性能研究.荧光光谱的测试表明,所有Tb3 及其掺杂配合物具有较强的特征荧光,第二配体DMF对Tb3 及其掺杂配合物的荧光增强作用比DMSO更明显,掺杂荧光惰性离子对Tb3 的荧光增强作用顺序为La3 ＜Gd3 ＜Y3 .     

双核稀土配合物的合成表征及其光学性能(英文)

合成了一种新的双β二酮配体1,4-二苯甲酰乙酰苯(TDAP),并成功合成了它的两个双核稀土配合物Eu2(TDAP)3·(H2O)2和Tb2(TDAP)3·(H2O)6。通过元素分析、红外光谱、紫外可见光谱和荧光光谱对配合物进行了表征与性能研究。荧光分析表明,在紫外灯下配体本身就发出蓝紫色荧光,通过对配体TDAP的磷光光谱分析计算得到了配体的平均三重态能级。配合物Eu2(TDAP)3·(H2O)2的发射光谱分析表明,配体自身的发射几乎完全被淬灭,能量成功传递给了中心离子,因此配合物发出了明显的特征峰,主发射峰为Eu3+的5D0-7F2发射。由荧光分析知,配合物Eu2(TDAP)3·(H2O)2的激发光谱与配体发射光谱的重叠,这验证了配体TDAP对于Eu3+能量传递的有效性。此外,还详细分析了两种配合物的能量传递过程及发光机理,配合物Tb2(TDAP)3·(H2O)6几乎不发光,这是因为配体的三重态能级与Tb3+的最低激发态能级不匹配。合成的配合物Eu2(TDAP)3·(H2O)2有很强荧光,是一种有效的红色发光材料。     

二氧六环参与配位的稀土配合物的制备和荧光性能研究

利用二氧六环(dioxane)小分子作为第二配体,吡哌酸(PPA)作为第一配体合成了稀土荧光配合物Eu(PPA)3dioxane和Tb(PPA)sdioxane.这种小分子直接参与配位形成稀土配合物的现象很少见到.所合成的配合物通过与单独使用吡哌酸作为配体的配合物Eu(PPA)3和Tb(PPA)3对比,发现二氧六环对稀土配合物的荧光具有明显的增强效果,尤其是对Tb3+所形成的稀土配合物,荧光增强非常显著.二氧六环的参与配位,代替了原来的水分子,这样就会在一定程度上减少了热振动所造成的能壁损失,从而增强荧光.所制备的稀土配合物通过红外光谱、荧光光谱、荧光寿命等方法进行了表征.对于由Eu和Tb所形成的配合物,加入第二配体二氧六环对其荧光寿命的影响差别很大,这说明对于Eu和Tb所形成的配合物存在着不同的能鸶传递过程.这种荧光增强现象为检测小分子二氧六环的存在及其含量提供了一种新的方法.