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。     

高相对分子质量8-羟基喹啉锂聚合物的制备和性能

高分子电致发光显示器(PLED)是近几年来国际、国内的研究热点,取得了很大的进展,其中高分子化金属配合物是一类很有价值的功能材料。通过甲基丙烯酸甲酯(MMA)、苯乙烯(S)和含有8-羟基喹啉的单体共聚合成模板聚合物,再与氢氧化锂作用,实现了8-羟基喹啉锂配合物的高分子化,获得了一种能够溶解在普通的溶剂中的高相对分子质量的含喹啉锂配合物的发光聚合物,并利用元素分析、¹H-NMR、FTIR、UV、PL光谱、DSC、TGA、GPC等方法对其结构和性能作了表征。紫外吸收和光致发光(PL)光谱说明合成共聚物的发光来自于Liq基团,引入的可聚合的链段以及共聚物中的甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯链段,并没有影响发光波长的改变。亲核溶剂改变8-羟基喹啉金属配合物分子结构,使共聚物光谱明显红移20nm左右。     

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...     

一种基于环金属铱配合物的高效绿色聚合物电致发光器件

以2-苯基吡啶为主配体,3-乙酰基樟脑为辅助配体合成了一种新型的具有大空间位阻的环金属铱配合物Ir[(PPy)2(acam)],对它的化学结构和光物理性质进行了表征.以环金属铱配合物Ir[(PPy)2(acac)]的发光效率(0.34)为参照物,配合物在2-甲基四氢呋喃溶液中的光致发光效率为0.54,表明在配合物中引入...     

铕(Ⅲ)-4-乙烯基吡啶共聚物稀土高分子配合物的合成及其光物理行为的研究

以4-乙烯基吡啶（4VP）与甲基丙烯酸甲酯（MMA）的共聚物为配体，并以邻菲洛啉（Phen)及2，2′-联吡啶（Bipy)小分子配体协同反应，与Eu(Ⅲ）配位，合成了稀土高分子配合物；通过FTIR表征了配合物的结构；通过紫外光谱与荧光光谱的测定，较充分地研究了稀土高分子配合物光致发光的光物理过程，实验结果表明，4-乙烯基吡啶共聚物通过吡啶环上的氮原子与稀土离子可直接配位；小分子配体的协同配位，可使稀土离子配位数趋于满足，且由于小分子配体能有效地加强能量吸收及分子内的能量传递，大大增强了配合物的荧光强度。     

铽共聚荧光高分子的发光性能研究

以合成的铽三元荧光配合物为原料,采用键合法制备了16种绿色荧光高分子.通过荧光光谱分析研究它们的性能.结果表明,所有绿色荧光高分子的发光特性与铽三元荧光配合物的发光特性基本相似,均发出了铽离子的特性光,荧光表现为绿色.采用散点图和列表法研究了绿色荧光高分子化合物的荧光强度与铽三元荧光配合物单体量间的关系.结果表明,绿色荧光高分子的荧光强度与铽三元荧光单体量间不成线性关系.     

一种新型金属铱(Ⅲ)有机配合物的光谱特性研究

针对一种合成的新型金属铱(Ⅲ)有机配合物的光谱特性进行了研究.实验中,该配合物的配体为苯基喹啉和异丁基酰苯胺.紫外-可见吸收光谱研究表明,该配合物分别在225 nm,267 nm、339 nm以及460 nm附近出现较强吸收峰,其中在320 nm～580 nm范围内,存在着单线态和三线态的金属铱到配体的电荷跃迁.发光光谱测试表明,随着溶液中(二氯甲烷作为溶剂)该新型金属铱(Ⅲ)有机配合物浓度的增加.溶液的发光光谱峰值位置不断发生红移.当处在460 nm激发波长下,溶剂二氯甲烷发光光谱没有出现明显的峰值强度,排除了溶剂对发光光谱测量的影响,直接测量出该配合物在606 nm附近有强的金属二线态磷光发射.因此,该配合物有望成为一种可用于有机电致发光领域的新型磷光材料.     

铕四元配合物的合成及发光性质

合成了铕-乙酰丙酮配合物,再引入丙烯酸、丙烯腈作为协同配体,合成出铕-乙酰丙酮-丙烯酸-丙烯腈四元配合物,通过元素分析、红外、紫外、荧光光谱、热重差热等分析手段对其进行了表征,结果表明,四元配合物有较好的荧光性,将这种具有高效发光和聚合活性的稀土配合物单体引入高分子材料中,可望合成出键合型稀土高分子发光材料.     

8-羟基喹哪啶-丙烯酸-镓(Ⅲ)与甲基丙烯酸甲酯共聚物的光致发光研究

制备了8-羟基喹哪啶、丙烯酸与镓(Ⅲ)的三元配合物,将此配合物与甲基丙烯酸甲酯共聚后得到一种含镓(Ⅲ)的共聚物,这种共聚物易溶于氯仿、丙酮等普通低沸点溶剂,具有良好的成膜性能.通过红外光谱、元素分析、紫外光谱等方法对三元配合物和共聚物的组成进行了表征.三元配合物和共聚物的荧光光谱测试,表明共聚物在496 nm处能发出较强的荧光.     

表面单层组装多环芳烃荧光行为的Monte Carlo模拟

用MonteCarlo方法模拟了惰性基片表面单层组装多环芳烃 (传感元素 )的荧光行为 ,考察了基片表面传感元素固定化百分率、传感元素激发百分率 (光吸收效率 )以及传感元素分子在介质中相互缔合形成激基缔合物趋势大小 (用P表示 ,P值介于 0到 1)等因素对传感元素激基缔合物荧光发射强度与单体荧光发射强度之比所产生的影响 .结果表明 ,具有中等光吸收效率的多环芳烃适宜于作为传感元素 ,中等固定化密度的基片可能具有比较理想的传感性能     

Luminescent sensitization and blue shift emission of Ir(ppy)2(VPHD) by copolymerization with MMA

Ir(ppy)₂(VPHD) (ppy=2-phenyl pyridine, VPHD=6-(4-vinylphenyl)-2,4-hexanedione) was copolymerized with methyl methacrylate (MMA). The copolymer had high quantum yield of 52.3±0.5% in dilute ethyl acetate solution, and the yield increased around 45% than that of the iridium monomer. The maximum emission peaks for the copolymers shifted from 515 to 489 nm while the iridium complex content was less than 0.005 mol% in the feed. The blue emission at 489 nm and the green emission at 520 nm were analyzed by Lorenz function. They are attributed to ¹MLCT and ³MLCT emissions, respectively.     

新型蓝绿色磷光配合物二(1-苯基吡唑)铱(吡啶三唑)的发光性能

利用1-苯基吡唑、吡啶三唑与水合三氯化铱反应合成了一种新型铱配合物Ir(2N)₂(PZ),研究了配合物的吸收光谱、光致发光光谱以及光致发光效率。利用该材料作为磷光客体,掺杂到高分子主体材料中制作了电致发光器件,研究了其电致发光光谱。结果表明,该配合物在228,250,328nm处存在自旋允许的¹π-π^*跃迁;荧光光谱结果显示在470nm处有较强的磷光发射;电致发光光谱与光致发光光谱相比却发生较大程度的红移。     

Microwave Assisted Synthesis of a New Triplet Iridium(III) Pyrazine Complex

采用微波辅助加热方法,2,3-二苯基吡嗪(DPP)与水合三氯化铱(IrCl₃·3H₂O)反应制备了[Ir(DPP)₃],通过¹H NMR、元素分析和质谱方法对配合物结构进行了表征,并研究了配合物的吸收光谱和光致发光光谱. 结果表明,配合物Ir(DPP)₃在382和504 nm处存在单重态¹MLCT(金属到配体的电荷跃迁)和三重态³MLCT的吸收;在573 nm 处有较强的金属配合物三重态的磷光发射.     

Optimization of polymeric host composition for polymer-based electrophosphorescent devices

We have demonstrated an optimized polymeric host material comprising a blend of poly(9-vinylcarbazole) (PVK) and a fluorescent polymer for a highly efficient electrophosphorescence system. Although the chemical compatibility between the blue-emitting-fluorescent polymer and iridium complex, tris[2-phenylpyridine]iridium(III) (Ir-(ppy)₃), is very poor, efficient energy transfers from the blended host to the Ir complex was observed when a small amount of blue-emitting-fluorescent polymer was added to the PVK matrix. The device showed a maximum external quantum efficiency at 5 wt% blue-emitting-fluorescent polymer and 8 wt% Ir complex doping concentrations.     

新型蓝色有机电致磷光配合物二(2-二氟苯基-4-甲基吡啶) 合铱的合成及光谱学性能

合成了三个以含氟苯基吡啶及吡啶基咪唑为配体的蓝色磷光电致发光铱配合物(P)₂Ir(pym),其中主配体(P)分别为2-(2',4'-二氟苯基)-4-甲基吡啶、2-(3',4'-二氟苯基)-4-甲基吡啶、2-(3',5'-二氟苯基)-4-甲基吡啶;辅助配体pymH为2-(2'-吡啶基)咪唑。通过元素分析、核磁、质谱、红外进行结构表征;用紫外可见吸收光谱、荧光光谱以及循环伏安进行其光谱学性能表征。以pymH取代辅助配体picH(2-吡啶甲酸)的方法,得到含吡啶基咪唑的铱配合物,在室温下二氯甲烷溶液中获得强的蓝光发射,其最大发光波长分别是461,480,490 nm,其中(46f₂pmpy)₂Ir(pym)较经典蓝光磷光材料FIrpic蓝移5 nm。     

掺杂离子型配合物的高效聚合物白光发光二极管

研究了掺杂离子型铱配合物的单发光层聚合物白光器件.根据二元互补色获得白光的原理,所采用离子型橙光材料为六氟磷酸合[二(2-(萘基-1-基)吡啶)(1-乙基-2-(9-(2-乙基己基)-9H-咔唑-3-基)-1H-咪唑并[4,5-f][1,10]菲啰啉)铱(Ⅲ)]([(npy)₂Ir(c-phen)]PF₆),天蓝光材料为二(2-(4,6-二氟苯基)吡啶-N,C(2))吡啶甲酰合铱(Firpic).器件结构为氧化铟锡/苯磺酸掺杂聚乙烯基二氧噻吩(40 nm)/发光 关键词： 聚合物发光二极管 白光 二元互补色 离子型铱配合物     

A Novel Luminescence-Based Colorimetric Oxygen Sensor with a “Traffic Light” Response

We report a novel dual-lumophore oxygen sensor incorporating two lumophores: (1) the platinum(II) cyclometalated complex of the N^C^N-coordinating ligand 1,3,5-tri-(2-pyridyl)benzene and (2) Platinum octaethylporphyrin, which differ in both their emission colours and oxygen sensitivities. Sensor response is given by a dramatic change in emission colour, from red to green at different oxygen concentrations, due to the complete or partial luminescence quenching of one or both of the sensing elements. This approach enables the simple and rapid evaluation of the O₂ concentration present, making it applicable to commercial technologies such as modified atmosphere packaging.     

Synthesis, Crystal Structure and Photoluminescence of a Cyclometalated Iridium(III) Coumarin Complex

In this paper a new cyclometalated iridium(III) coumarin complex, Ir(III)bis(3-(2-benzothiazolyl)coumarinato N,C⁴)(acetylacetonate) (Ir(L)₂(acac)), was synthesized and characterized. X-ray crystallography demonstrated that the iridium(III) ion is hexacoordinated by two C atoms and two N atoms from 3-(2-benzothiazolyl)coumarinato ligands and two O atoms from acac ligand, displaying distorted octahedral coordination geometry. The Ir(L)₂(acac) complex has good thermal stability with less than 2 % weight-reduction occurring at 300 °C, and exhibits strong reddish orange emission. The results shown that Ir(L)₂(acac) is useful for fabrication organic light-emitting diodes.     

Control of the temperature responsiveness of poly(N-isopropylacrylamide-co-2-hydroxyethyl methacrylate) copolymer using ultrasonic irradiation

Poly(N-isopropylacrylamide-co-2-hydroxyethyl methacrylate) (poly(NIPAM-co-HEMA)) is a temperature-responsive copolymer that is expected to be applicable as an advanced functional polymeric material in various fields. In this study, a novel method was developed to control the responsive temperature of poly(NIPAM-co-HEMA) using an ultrasonic polymerization technique. Initially, the behavior of the reaction was investigated using NIPAM and HEMA monomers under ultrasonic irradiation. A high ultrasonic power was found to produce a high reaction rate and low number average molecular weight of the copolymer. The polydispersity of the synthesized copolymer was approximately 1.5 for all ultrasonic powers examined. In the early stage of the reaction, the molar fraction of NIPAM in the copolymer was lower than the initial molar fraction of the monomers. It was concluded that ultrasonic irradiation affected the initiation reaction and polymer degradation, but did not affect the propagation reaction. Furthermore, the effect of the ultrasonic irradiation conditions on the temperature responsiveness of the copolymer was investigated. The lower critical solution temperature (LCST) of the copolymer was found to increase with increasing ultrasonic irradiation time. In addition, in the early stages of the reaction, the measured values of the LCST were higher than the estimated values using copolymer composition. This can be attributed to some parts of the copolymer chain possessing a higher NIPAM fraction than the overall fraction due to different reactivities of the monomers and terminated radicals. This hypothesis was indirectly verified by the synthesis of a block copolymer from the PNIPAM homopolymer and HEMA monomer.     

基于荧光淬灭原理的光纤氧传感器的实验研究

基于荧光淬灭原理的光纤氧传感器一直是许多研究工作的重点。介绍了一种制作简单、成本低的光纤氧传感器制造方法。该方法基于荧光淬灭原理，在光纤末端涂覆荧光材料铂八乙基卟啉(PtOEP)实现的。传感器中荧光材料被395nm的紫光激发，并由Y形光纤引导，使用广州犀谱光电USB2000+光谱仪记录荧光的发光强度时序图。最后得到的PtOEP的(I₀/I₁₀₀)-1的值为0.78，即光纤氧传感器的灵敏度为0.78，而且，斯特恩-沃尔默(Stern-Volmer)图显示出很好的线性特性。从氧气到空气环境的响应时间为24 s，从空气环境到氧气的响应时间是5 s。结果表明，基于荧光淬灭原理的光纤氧传感器具有较高的灵敏度和更快的响应时间。