稀土/高分子杂化发光材料的研究

用SiO2为无机组份和以与SiO2具有相似折射率和优良力学性能的丙烯酸类如甲基丙烯酸甲酯（MMA）和甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA），在交联剂3－（三甲氧基硅）丙基甲基丙烯酸酯（MSMA）存在下，快速制备了两种杂化基质材料SiO2/P(MMA-MSMA)和SiO2/P(HEMA-MSMA)。分别以盐酸和六次甲基四胺作为酸性催化剂和碱性催化剂，建立了快速制备透明凝胶的两步溶胶－凝胶法，大大缩短了溶胶的成胶时间，所得杂化材料具有良好的光学透明性，利用此方法制备了掺杂稀土配合物的多种发光杂化材料。采用组装的方法，得到了稀土配合物与层次化合物α－磷酸氢锆（α－ZrP)及中孔分子筛材料MCM－41的组装体，并对所制备的杂化材料进行了表征。另外，将稀土配合物通过共价键嫁接于无机SiO2基质中，得到了含有稀土配合物的分子杂化材料。     

PEG400对Eu(BA)3/SiO2发光性能的影响

稀土有机配合物进行无机化能提高热稳定性,但无机化基质对稀土有机配合物的荧光性影响较大,采用PEG3400对复合体进行改性,有利于改善荧光性.文章采用溶胶-凝胶法合成Eu(BA)3/SiO2和Eu(BA)3/PEG400-SiO2复合发光材料.研究了PEG400掺入量对SiO2中Eu(BA)3发光性能的影响,PEG400作为路易斯硬酸和稀土离子配体增强了Eu(BA)3的发光性能.用红外光谱说明PEG400的掺人有利于减少发光材料中的结晶水和羟基数目.通过原子力显微镜分析了PEG400的掺入量对SiO2基质结构的影响.     

GOSs-稀土配合物紫外增强材料的光谱分析与稳定性研究

氧化石墨烯薄片(GOSs)作为一种新型的二维片状材料,具有较高的比表面积、丰富的表面含氧官能团以及良好的光热稳定性。而稀土配合物通过无机稀土元素与有机配体的结合表现出优异的荧光特性。为了将两类材料具有的物化特性结合起来应用于紫外光谱探测领域。选取了合适的有机配体啉菲罗啉(1,10-邻二氮杂菲,phen)、2’2-联嘧啶(bpm)作为桥联分子,把氧化石墨烯(GOSs)与稀土配合物通过氢键自组装作用进行复合,制备了高效稳定可调的GOSs-稀土配合物复合荧光材料GOSs-Eu(BA)3phen和GOSs-Eu(TTA)3bpm,并且制备了相应的聚乙烯醇(PVA)共混紫外增强薄膜,对其光谱特性与稳定性进行了深入的研究。采用红外光谱、扫描电镜和金相显微镜等方法,对紫外增强材料进行了性能表征。采用吸收光谱,荧光光谱等方法,对紫外增强薄膜进行了性能表征。此外,通过热重测试(TGA)表征了GOSs氢键复合前后紫外增强材料的热稳定性,通过荧光强度-紫外光照次数表征了GOSs氢键复合前后紫外增强薄膜的光稳定性。红外光谱分析发现,进行配位前后有机配体的特征峰产生了频移,表明稀土配合物中Eu 3+与配体之间存在着明显的配位作用。在进行复合之后,桥联配体的特征峰也产生了偏移,表明GOSs与稀土配合物通过桥联分子的氢键作用进行了进行复合。吸收光谱与荧光光谱测定结果表明增强薄膜吸收峰在200~400 nm,荧光主峰在612 nm左右,为Eu 3+特征红色荧光峰,且不同配体可以实现不同范围的吸收产生差异化的荧光表现。扫描电镜和金相显微镜清晰地展示了稀土配合物复合前后的微观形貌,即颗粒状稀土配合物附着在石墨烯薄片上。光稳定性测试表明经过GOSs氢键复合之后,Eu(BA)3phen和Eu(TTA)3bpm稀土配合物荧光材料在进行25次荧光强度测试后光漂白程度分别下降了4.26%和6.41%,提高了其光稳定性。热重测试也表明在经过GOSs氢键复合之后,稀土配合物的热稳定性有了很大提高。总之,得益于GOSs和稀土配合物的特性结合,所制备的紫外增强材料表现出优异的荧光特性与稳定性,必将在紫外探测方面有着广阔的应用前景。     

有机-无机杂化铜（Ⅰ）基卤化物闪烁体研究进展

近年来,有机-无机杂化金属卤化物材料由于其优异的光电性质引起了研究人员的广泛关注。其中低维铜(Ⅰ)基卤化物作为高效发光材料的代表,在照明与显示、辐射探测等领域表现出良好的应用前景。有机无机杂化铜(Ⅰ)基卤化物的组成和结构丰富多变,给研究人员提供了巨大的研究空间。本文综述了有机-无机杂化铜(Ⅰ)基卤化物作为发光材料的研究进展,并以[CuX_n](X=Cl,Br,I)结构单元及其连接方式为依据,对离子型有机-无机杂化铜(Ⅰ)基卤化物进行了系统的分类,总结了其组成-结构-性质之间的构效关系。讨论了有机-无机杂化铜(Ⅰ)基卤化物的发光机制和光物理过程,并重点归纳了用于X射线探测的有机-无机杂化铜(Ⅰ)基卤化物闪烁体的最新进展。最后,对这一新兴的研究领域做出了展望。     

Ru(Ⅱ)配合物光学氧传感材料的合成及其传感性质

合成了一种Ru(Ⅱ)配合物功能化的有机-无机杂化材料Ru-pyttz-MCM-41,利用红外光谱和小角X射线衍射对该杂化材料进行了表征.不同氧气浓度下的发射光谱分析表明,该样品的发光能够有效地被氧分子猝灭,可以作为光学氧传感材料探测氧气浓度.氧气传感性能研究表明,该样品具有良好的灵敏度和较短的响应时间,对环境和生物化学...     

有机无机异质节中稀土配合物电致发光的研究

报道了有机无机异质节中稀土配合物的电致发光,器件结构为：ITO/PVK:Rare Earth Complex/无机材料/Al,其中无机材料可以选用ZnS,ZnSe,ZnO等。在这种结构的器件中,均获得了比较好的稀土离子的特征发射。以无机材料ZnS为例,讨论了异质节中稀土配合物的电致发光及优势。ZnS的电介质系数比PVK的电介质系数大3倍多,将有更大部分的电压降落在PVK层上,使PVK层内的电场强度增大,从而可以提高空穴在PVK层内的迁移速度,提高了空穴注入数目,有利于载流子的平衡。     

2018年4期电子期刊

稀土有机配合物具有优异的发光性能,但其内在缺陷如较低的稳定性和较差的加工性等则限制了它们的实际应用。离子液体稳定性和溶解性能均较好,将稀土配合物和离子液体结合可以有效地弥补上述不足,同时可以赋予材料更多奇特和优异的性能,从而增强它们的实用性。本文主要介绍了一些典型的含离子液体和稀土配合物的发光材料体系,阐明了离子液体在这些体系中的地位及作用,并对这类材料未来的应用及发展前景作了展望。     

钕有机框架配合物Nd(BTC)的双光子上转换荧光

稀土上转换荧光材料和金属有机框架配合物是材料学、化学等学科近年来的两大研究热点,引起了广泛的研究关注。其中,基于稀土元素Nd3+的配合物是目前较为普遍的上转换荧光材料。文章表征了通过溶剂热法合成的稀土有机框架配合物Nd(BTC)的吸收和荧光等光谱性能,发现在808 nm的激光激发下,Nd(BTC)的荧光峰位于1 064 nm左右;在580 nm的激光激发下,获得了位于450 nm左右的上转换荧光峰,其上转换发光机理可归结于激发态吸收和能量传递上转换。上述结果表明,该框架配合物可作为一种上转换发光材料,有望应用于生物荧光标记、荧光显示等多个领域。     

新型稀土铕配合物Eu(o-BBA)3(phen)电致发光研究

研究了一种新的稀土配合物邻苯甲酰苯甲酸-1,10-菲咯啉-铕(Eu(o-BBA)3(phen))的电致发光特性.采用不同的电子传输层材料,制备了多种结构的有机电致发光器件及有机无机复合器件.比较了单层电致发光器件A:ITO/PVK:Eu/Al与有机无机复合器件B:ITO/PVK:Eu/ZnS/Al发光性能的不同.分析了采用无机半导体材料ZnS作为电子传输层的优点.研究结果表明采用无机的电子传输层,能有效地避免激基复合物的形成,提高器件的亮度同时保持稀土离子发光的色纯性.     

有机-无机杂化卤化物钙钛矿材料稳定性及其在光电探测器方面的研究进展(特邀)

有机-无机杂化钙钛矿材料(CH_3NH_3PbX_3)因其具有载流子迁移率高、直接带隙结构、光电转换效率高等优异的光电性能,在太阳能电池、光电探测器、发光二极管及激光器等光电子领域具有重要应用前景。然而,有机-无机杂化钙钛矿材料的稳定性问题是现阶段限制其进一步应用的瓶颈。本文首先系统论述子外界环境因素(水氧、温度、光照等)对有机-无机杂化钙钛矿材料稳定性的影响因素与物理机制。其次,总结了目前改善及提高钙钛矿材料稳定性的主要方法和技术途径,如改进合成方法、离子掺杂、器件封装等手段。同时分析了其对基于有机-无机杂化钙钛矿材料光电探测器性能的影响。最后提出了该领域在实际应用中面临的挑战和发展策略。     

含稀土铕(Ⅲ)配合物光学树脂的制备及光学性能的研究

报道了将多种稀土铕（Ⅲ）的二元及三元配合物复合于苯乙烯（St)／甲基丙烯酸（HMA）的共聚体系,制备得到具有发光功能的透明光学树脂,对其光学性能进行研究。同时,考察了稀土配合物的含量对聚合物 透明性、发光性能的影响。     

稀土有机化合物的发光与能量传递

本文讨论了稀土有机化合物发光的能量传递过程;有机配位体的三重态相对于稀土离子的激发态的位置关系;形成三元配合物后对发光强度和谱带劈裂的影响;有机物中具有高能振动的含氢基团对荧光的猝灭作用;以及水分子的存在与采用不同的有机溶剂等因素对稀土发光的影响。文中还介绍了稀土有机发光材料的可能应用。     

Spectral,luminescent, and lasing characteristics of pyridyloxazole derivatives in inorganic and hybrid gel materials

The spectral, luminescent, lasing, and photochemical characteristics of two pyridyloxazole derivatives incorporated during the sol-gel synthesis into inorganic silicate and hybrid organic-inorganic xerogels in the form of bulk matrices and thin films are studied. It is found that organic molecules are fixed in nanopores of solid matrices by specific interactions between proton-accepting centers of molecules and proton-donating centers of silicate matrices and create cationic and dicationic forms under such interactions. It is shown that pyridyloxazoles are more photostable in solid xerogels than in solutions.     

溶胶-凝胶法制备发光薄膜现状

发光薄膜在对比度、分辨率、热传导、均匀性、与基底的附着性、释气速率等方面都显示出较强的优越性,在平板显示领域具有很好的应用背景。本文结合我们的工作综述了通过溶胶－凝胶工艺制备发光薄膜的基本过程、薄膜的表征方法、发光薄膜的当前发展及应用情况。依据组成特点,溶胶－凝胶法制备的发光薄膜可分为无机发光薄膜和有机／无机杂化发光薄膜,它们的光致发光、阴极射线发光、场发射发光和电致发光等性质都已被广泛研究。我们除了采用硅酸酯为主要原料制备了一些硅酸盐基发光薄膜外,还以无机盐为主要原料通过Pechini溶胶－凝胶法制备了稀土离子掺杂的钒酸盐发生薄膜,并结合毛细管微模板技术实现了发光薄膜的图案化。最后,我们对未来溶胶－凝胶法制备发光薄膜的发展及应用情况进行了展望。     

稀土纳米发光材料研究进展

稀土纳米发光材料明显不同于体相发光材料的特性已经成为近年来的热点研究课题,为了更好地探索其特性,综述了稀土纳米发光材料的研究进展,特别是掺杂Eu³⁺和Tb³⁺离子的稀土纳米发光材料。首先,归纳总结了稀土纳米发光粒子不同于体相材料的光谱特性,如电荷迁移带的红移、发射峰谱线的宽化、猝灭浓度的升高、荧光寿命和量子效率的改变等等;其次,概述了一维稀土纳米发光材料的制备与光谱性质,介绍了二维稀土纳米发光薄膜的图案化和介孔模板组装;最后,对其未来的发展趋势进行了展望。     

双酰胺稀土配合物的合成及荧光性能

为寻求发光性能良好的配合物,设计合成了一种新的双酰胺配体1,4-二 苯(L),并在氯仿和乙酸乙酯溶液中合成了其与硝酸钐、硝酸铕和硝酸铽的发光稀土配合物。元素分析数据表明稀土硝酸盐与配体形成的是 1 : 1 型的配合物;红外光谱显示配合物具有相似的配位结构。对配体及其配合物的荧光进行了详细的研究,结果表明:钐、铕和铽配合物分别呈现出Sm³⁺、Eu³⁺、Tb³⁺的特征发射,铕离子处于不对称中心格位,硝酸铽配合物荧光相对强度最大。     

Rare-earth ions in porous matrices

Initially motivated by the commercial need for cheaper and environmentally friendly luminescent materials for application in fluorescent lamps and cathode ray tubes, the search for new matrices for optically active species has penetrated a scope far beyond “classical” solid-state materials. Porous matrices with voids ranging from the nano-to the microscale have become the subject of recent investigations. Crystalline, amorphous, organomorphous, nanosized matrices and matrices, which are amorphous on the atomic level but have a translational superstructure on the microscale (zeolites, sol-gel materials, polymers, nanoparticles and photonic crystals), are addressed. The optical technologies covered in this research range from mercury free discharge lamps, plasma displays, organic and polymeric light emitting diodes, and novel laser materials to biophotonics and the new generation of white emitting AlGaN solid-state light emitting diodes (LEDs). Due to their specific properties (e.g., high quantum yields, narrow line emission), rare-earth ions are indispensable components of these approaches, be it in the nanoscaling zeolites, sol-gel matrices, or as the active component in optically functional polymers. Optical properties of hybrid materials composed of either rare-earth ions as such, their complexes, or nanoparticles in these matrices, with potential application in the fields mentioned, will form the scope of the present report.     

第二配体对Sm(DBM)3掺杂的PMMA样品发光的影响

分别使用phen（1,10-邻菲咯啉）、TOPO（三正辛基氧化磷）、TPPO（三苯基氧化磷）作为第二配体与Sm（DBM）3（DBM：二苯甲酰甲烷）相互作用,合成了相应的配合物,然后分别将其掺入MMA中,进行聚合得到了固体样品。测量了不同第二配体样品及无第二配体样品的激发和发射光谱,对谱峰做了指认。发射谱中主要发射峰均为Sm^3＋的特征发射,有机配体的发光带很弱,说明从有机配体到稀土发光中心的能量传递非常有效。监测Sm^3＋离子644nm发射峰（^4G5/2→^6H9/2）测量了样品的激发光谱。结果显示,第二配体的加入改变了有机配体的能级结构,激发边出现明显的移动,同时紫外区的激发效率发生了变化,对发光产生了显著的影响。还测量了上述样品中Sm^3＋的^4G5/2能级的发光衰减曲线,拟合出该能级的跃迁寿命,针对不同第二配体的情况进行了比较分析。实验结果表明,第二配体的共轭性和化学键匹配对发光强度影响很大,在我们的结果中,第二配体为TPPO时发光效率最高。     

Organic–inorganic polymer hybrids prepared by the sol-gel method

This review focuses on some aspects of organic-inorganic hybrid materials prepared by the sol-gel method. This field has been studied worldwide as one of the nanotechnologies, and is now of current interest for both organic and inorganic scientists. The elaboration of organic–inorganic polymer hybrid materials using the sol-gel process can be accomplished by various approaches. The simplest method is increasing the compatibility by using physical interactions, covalent bonding and compatibilizer between organic polymer and silica gel. Other novel approaches, such as an in-situ method, NHSG (Non- Hydrolysis Sol-Gel) process, and use of reactive polymer hybrids resulted in the preparation of novel transparent organic–inorganic polymer hybrid materials. Stimulus responsive polymer hybrids are also mentioned. Furthermore, nano-structured organic–inorganic polymer hybrids are created by using supermolecular and self-assembly of organic molecules or polymers recently. The obtained nano-structured hybrid materials showed unique properties that could not be found in amorphous hybrid materials. The possibilities and applications of organic–inorganic polymer hybrid materials are also described in this review.