含稀土光学树脂的制备和性能研究

稀土高分子材料是通过稀土金属与高分子的复合而制备的一类兼具稀土光、电、磁等特性和高分子质轻、抗冲击和易加工等优良综合性能的功能材料。稀土高分子材料主要分为两大类型:一类是稀土化合物作为掺杂剂均匀分散到高分子的单体和聚合物中;第二类是稀土化合物以单体形式参与聚合或缩合以及稀土化合物配位在聚合物的侧链上获得的键合型稀土高分子材料。本文综述了国内外在稀土金属与高分子复合材料方面的研究进展及相关应用,介绍了本组在合成含稀土化合物和配合物光学树脂方面的研究情况,通过把稀土配合物复合到苯乙烯和甲基丙烯酸共聚体系中,获得了发光强度高、荧光寿命长、透光率高、机械性能好的光学树脂,并对今后工作方向进行了展望。     

含稀土化合物透明树脂的合成与光学性质

我们采用三种不同方法制备了含稀土化合物的光学树脂。第一种是含稀土甲基丙烯酸盐的透明树脂,第二种是采用直接掺杂法制备的含稀土配合物透明树脂,第三种是采用原位复合法制备的含稀土配合物透明树脂。通过对三种透明树脂的热稳定性、抗冲击性、紫外-可见吸收光谱、红外光谱、荧光光谱及核磁等方面的表征,结果表明获得的第二、第三种透明树脂具有非常好的透明性、发光性和相关物理机械性能,进一步比较三种透明树脂的发光性质发现第三种采用原位复合法制备的含稀土配合物透明树脂最好,这说明原位复合法是一种简便快捷合成透明荧光高分子材料的好方法。     

一种新型金属配合物的非线性光学特性的研究

利用单光束Z扫描技术，在波长532nm、脉宽8ns的条件下研究了新型的金属有机配合物ECuCl2（BOEP）2]的三阶非线性光学性质。由实验结果发现配位化合物虽然没有明显的非线性吸收性质，但是其三阶非线性折射率比相应配体大很多。探讨了配合物的结构和其三阶非线性光学性质的关系，认为配位化合物的丌共轭离域体系的增大和金属中心离子与配体之间的电子转移是配合物具有更大非线性折射率的主要原因。选择具有π键的配体与金属离子合成为配合物，使其非线性效应明显增强，这对合成性能更好的非线性材料有一定的参考价值。     

透明光学树脂中Eu3+辐射参数的理论和实验研究

报道了一种新合成的含三元稀土配合物的透明光学树脂材料的辐射特性的研究。基于J-O参数理论,利用含稀土配合物Eu(TTA)3phen-0.31wt%的光学树脂的发射荧光光谱,计算了Eu3 在光学树脂基质中的J-O参数Ω2=10.139 4×10-20cm2,Ω4=3.810 9×10-20cm2,Ω6=9.050 7×10-20cm2。利用得到的J-O参数可以计算光学树脂中Eu3 的跃迁振子强度fcal,5D0激发态的辐射跃迁概率A(456.6 s-1)、辐射寿命τ(2 190.1μs),还计算了光学树脂中Eu3 的跃迁5D0→7FJ′(其中J′=1,2,4,6)的发射截面σ、荧光分支比β。通过分析计算得到的J-O参数可知,光学树脂中Eu3 的5D0亚稳态的寿命较长,跃迁5D0→7F2的发射截面最大,说明含稀土配合物的光学树脂具有作光放大或激光材料的潜在性。     

一种新型铽、钆稀十配合物的发光特性

合成了一种新型的铽、钆稀土配合物TbGd（BA）6（bipy）2，把它作为发光材料应用于有机电致发光器件中。为改善稀土配合物的载流子传输能力并避免其在真空蒸发时的热分解，实验中将铽、钆稀土配合物TbGd（BA）6（bipy）2掺入高分子导电聚合物Poly（N-vinycarbazole）（PVK）中，用旋涂的方式制备发光层，并制成电致发光器件。通过测量器件的光致和电致发光光谱，均得到纯正的、明亮的Tb^3＋离子的绿光发射，四个特征峰分别位于489，545，585，620nm，分别对应着能级^5D4→^7FJ（J=6，5，4，3）的跃迁。讨论了共混体系的发光特性和能量传递机理。稀土配合物的光敏发光是由于外部直接激发及PVKt到稀土配合物的能量传递。电致发光有两个途径，PVK到稀土配合物的能量传递及载流子的直接俘获。在双层器件中，发光区域随Alq3厚度变化，尤其是在高电压下，激子复合区域移向Alq3一侧。优化后，多层器件在电压为13V时，达到最高亮度183cd／m^2，得到明亮的铽的绿色发光。     

配体三重态能级的测定及其对稀土离子敏化作用的研究

合成了７种具有良好成膜性能的邻苯二甲酸单酯稀土配合物，测定了钆的配合物的低温磷光光谱并由计算了含有不同键长的配体的三重态能级，讨论它们与中心稀土离子的区配情况对配合物发光性能的影响，发现对于上述本合物，随着它们与中心稀土离子发态能级差值的减小，配合物的发光强度增强。     

第10届全国发光学学术会议会议纪要

中国物理学会发光分会和中国稀土学会发光专业委员会联合主办的第10届全国发光学学术会议于2004年8月26～30日在大连隆重召开。会议由中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态物理重点实验室、大连路明科技集团联合承办。全国发光学学术会议是每3年举行一次的重要的全国性学术活动。本次会议是我国发光物理、发光材料、信息显示、新型光源等领域学术界、产业界的盛会,     

提高土铕配合物发光性质研究简

将稀土铕配合物Eu（BA）3（TPPO）2分别组装到未修饰和修饰的介孔分子筛（SBA-15）中,详细地表征了样品的形貌和结构,系统地研究了其光致发光性质和稳定性,并与纯的稀土配合物进行比较研究。研究结果表明,SBA-15为组装的稀土配合物提供了良好的刚性环境,组装后的稀土铕离子配合物的光致发光稳定性比纯的配合物的光致发光稳定性有很大的提高。这将使稀土配合物在分子光学、电子器件等诸多领域具有重要的应用前景。     

第10届全国发光学学术会议会议纪要

中国物理学会发光分会和中国稀土学会发光专业委员会联合主办的第10届全国发光学学术会议于2004年8月26～30日在大连隆重召开。会议由中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态物理重点实验室、大连路明科技集团联合承办。全国发光学学术会议是每3年举行一次的重要的全国性学术活动。本次会议是我国发光物理、发光材料、信息显示、新型光源等领域学术界、产业界的盛会,     

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。     

无机/有机稀土配合物杂化发光材料研究进展

近年来材料的发展趋势是功能互补,性能优化。稀土配合物发光强度大、单色性好,缺点是光稳定性和热稳定性较差,因此须将其掺入一定基质中,这样所得到的有机 /无机杂化发光材料,兼备了有机、无机材料的优点。根据杂化材料中稀土配合物与基质之间作用力不同,可分为第一类杂化材料(两相间以弱键如氢键等结合)和第二类杂化材料(两相间以强键如共价键等结合)。对这两类杂化材料近年来国内外的研究情况作了综合评述,并展望了其发展趋势。     

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。     

含铕配合物荧光纳米纤维的制备及光学性质的研究

通过静电纺丝技术,将发光良好的稀土配合物Eu(DBM)3·H2O和Eu(DBM)4·CPC纳米微粒复合到水溶性的聚乙烯基吡咯烷酮中,制备了具有稀土铕离子红色特性荧光的聚合物纳米纤维.通过对稀土配合物以及聚合物纳米纤维样品扫描电镜和透射电镜的测试,发现当稀土配合物复合到聚合物纳米纤维中后,由于与聚乙烯基吡咯烷酮乙醇溶解性良好,其微观结构发生了变化,得到了50～100 nm左右的比较均匀的线状结构.同时,通过对稀土配合物以及聚合物纳米纤维样品的荧光激发、发射光谱及荧光寿命进行研究,表明稀土配合物在聚合物纳米纤维中比其在粉末状有更高的发光强度及更长的荧光寿命,其原因在于高分子纳米纤维为稀土配合物提供了较稳定的化学环境.     

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。     

Synthesis and luminescent properties of PEO/lanthanide oxide nanoparticle hybrid films

In this study, we investigate the optical properties of lanthanide oxide nanoparticles dispersed in poly(ethylene oxide) (PEO) network as thermally stable polymeric films. The aim of this work is both to keep a good optical transparency in the visible domain and to obtain luminescent materials after incorporation of nanoparticles. For this purpose, we develop luminescent nanocrystals of oxides containing terbium ion as a doping element in Gd₂O₃. These sub-5-nm lanthanide oxides nanoparticles have been prepared by direct oxide precipitation in high-boiling polyalcohol solutions and characterized by luminescence spectroscopy. PEO/lanthanide oxide nanohybrid films are prepared by radical polymerization of poly(ethylene glycol) methacrylate after introduction of lanthanide oxide particles.As a first result; the obtained films present interesting luminescence properties with a very low lanthanide oxide content (up to 0.29 wt%). Furthermore, these films are still transparent and keep their original mechanical properties.Prior to describe the specific applications to optical use, we report here the dynamic mechanical analysis (DMA), X-ray diffraction (XRD) analysis, transmission electron microscopy (TEM), and luminescent properties of. nanohybrid films.     

一种含硫光学树脂的合成与表征

采用低温脱水剂法合成了一种含硫、苯环及双键的化合物甲基丙烯酸苯硫酚酯( TPMA) ,并利用 FTIR、1H- NMR、HPLC等技术进行了结构表征。将其作为一种单体与苯乙烯进行共聚 ,制备得到含硫透明光学树脂。对树脂的性能测试结果表明 ,共聚树脂具有较高的可见光透光率 ,而且随着 TPMA含量的增加 ,树脂的折光指数和密度线性增大 ,冲击强度提高     

Preparation of luminescent ZnS:Cu nanoparticles for the functionalization of transparent acrylate polymers

Highly luminescent ZnS:Cu nanoparticles were synthesized in a coprecipitation route using aqueous salt solutions and thiopropionic acid as stabilizer. The method yields a stable, transparent particle dispersion in water and allows for a good control over particle size in the range of 3-10 nm as determined by dynamic light scattering, small angle X-ray scattering and transmission electron microscopy. Strong luminescence of the nanoparticles was observed under UV-excitation and emission colors could be adjusted in the range of blue to green by varying the Cu-doping concentration. The phase transfer of the ZnS:Cu nanoparticles into non-polar solvents using octylamine was used for a hydrophobic surface functionalization. The hydrophobic particles were used for the fabrication of transparent bulk nanocomposites via in situ-polymerization of dispersions in laurylacrylate. A high transparency of the composite materials, and the luminescence of the ZnS:Cu nanoparticles is retained during the phase transfer and the polymerization process allowing for the integration of a new luminescent functionality into the polymer material.     

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。