钕4,4′-二甲基-2,2′-联吡啶配合物液体激光介质的合成及其光学特性(英文)

合成并用元素分析、红外光谱法表征了一种4,4′-二甲基-2,2′-联吡啶五氟丙酸钕配合物—Nd(C2F5COO)3·Dmbp(Dmbp:4,4′-二甲基-2,2′-联吡啶).将该配合物溶解在N,N-二甲基甲酰胺中获得了液体介质,依据液体介质的吸收和荧光光谱,通过Judd-Ofelt理论计算获得了钕离子的谱线强度参数(Ω2,Ω4,Ω6)和受激发射截面.计算得到该配合物中钕离子4F3/2→4I11/2跃迁的受激发射截面为5.2×10-20 cm2,表明该钕配合物在液体基质中具有较好的发光特性.通过荧光发射光谱分析可知,Nd(C2F5COO)3·Dmbp将是一种有前途的光学增益材料.     

全氟羧酸钕2,2’-联吡啶配合物的合成及其光学特性

合成了一系列全氟羧酸钕2,2’-联吡啶配合物:Nd(CF3COO)3.Dipy,Nd(C2F5COO)3.Dipy和Nd(C3F7COO)3.Dipy,并通过红外光谱、元素分析、热分析、紫外可见近红外吸收光谱和荧光光谱对其进行了表征。配合物的分解温度都高于260℃,最大失重温度超过340℃,说明它们具有良好的热稳定性。全氟羧酸的碳链长度和钕离子配位结构的差异,引起配合物的吸收跃迁强度的变化。根据紫外可见近红外吸收图谱,计算获得了Judd-Ofelt参数和受激辐射跃迁特性。配合物的受激发射面积分别为:3.63×10-20,2.36×10-20和1.49×10-20 cm2,可以和文献报道的无机材料媲美,它们将是非常有潜力的液体激光介质。     

耐高温型4-卤代(氟、氯)苯甲酸铽配合物的合成及荧光性能研究

以4-氟苯甲酸(4-FBA)、4-氯苯甲酸(4-ClBA)为配体制备了具有良好热稳定性的稀土配合物Tb(4-FBA)3·2H2O和Tb(4-ClBA)3·2H2O,与前期工作中合成的Tb(4-BrBA)3的紫外及荧光光谱进行了分析比较。紫外-可见光吸收光谱表明,相同浓度下,3种配合物的紫外吸收能力以Tb(4-FBA)3·2H2O、Tb(4-ClBA)3·2H2O、Tb(4-BrBA)3顺序依次增大。液体荧光光谱表明,Tb(4-ClBA)3·2H2O的荧光发射强度最强。从配体的能级、配合物的紫外吸收能力及能量传递过程中的热振动损耗等方面对实验结果进行了讨论分析。热重分析表明,Tb(4-FBA)3·2H2O和Tb(4-ClBA)3·2H2O在450℃出现快速分解。将2种配合物放置于马弗炉中350℃加热1 h后,发现Tb(4-FBA)3·2H2O的荧光发射强度降低了24%,Tb(4-ClBA)3·2H2O荧光发射强度仅降低了13%左右,表明2种配合物高温条件下分子结构保持稳定,加热后2种配合物的红外光谱也表明2种配合物在高温条件下未发生分解。     

新型β-二酮配体及其Eu(Ⅲ)三元配合物的合成、表征及发光性能的研究

采用Claisen缩合反应合成了一种新型的β-二酮化合物1-(4-溴苯)-3-苯基丙烷-1,3-二酮(L),并以其为第一配体,邻菲罗啉(Phen)为第二配体,合成出新型稀土Eu(Ⅲ)三元配合物。通过元素分析、红外光谱、紫外光谱、荧光光谱对合成的配体及三元配合物进行了表征。红外光谱的分析表明：配体L含有β-二酮结构,且烯醇式含量高;配合物中L的氧原子以及Phen中的氮原子与稀土离子进行了配位。紫外光谱的分析表明配合物中的能量传递主要来自第一配体。通过荧光光谱研究了配合物的发光性质,结果显示配合物表现出Eu3+的特征发射,主发射峰为Eu3+的5D₀ →7F₂发射,属于窄带发射,单色性较好,是具有潜在应用价值的红色发光材料。     

基于邻菲咯啉的反应型三元铕配合物的合成与荧光性质

以二苯甲酰甲烷(HDBM)为第一配体,5-丙烯酰胺基-1,10-菲咯啉(Aphen)为活性第二配体,制备了新的反应型三元铕配合物Eu(DBM)₃Aphen。通过元素分析、红外光谱和热分析对配合物进行了组成确定,采用紫外光谱、荧光光谱、荧光寿命和荧光量子产量研究了配合物的光物理性能。结果表明,在紫外光激发下,配合物Eu(DBM)₃Aphen能发射Eu3+的特征荧光,其荧光发射强度、单色性、荧光寿命和荧光量子产率等均显著高于文献报道的丙烯酸配合物Eu(DBM)₂AA的相应数值,表明配合物Eu(DBM)₃Aphen不仅可作为潜在的红色发光材料,还可作为反应型的配合物,为制备具有优异发光性能的稀土聚合物提供了一条新的途径。     

羧酸类钕(Ⅲ)配合物的合成、热稳定性和荧光性能研究

为了开发稀土有机配合物作为激光工作物质,分别以均苯三甲酸(H3BTC)、苯六甲酸(H6MTA)和1,2,3,4,5,6-环己六甲酸(H6CCA)为配体合成了三种Nd(Ⅲ)的二元发光配合物。通过元素分析、等离子体原子发射光谱和红外光谱对其化学组成进行了结构表征,确定其化学结构依次为Nd(BTC)·4H2O,Nd2(MTA)·6H2O和Nd2(CCA)·4H2O,并对其热稳定性和荧光性能进行了分析测试。三种配合物的发射谱均有三个带状谱带,位于近红外区,其对应于Nd(Ⅲ)离子的特征跃迁4F3/2→4I9/2,4F3/2→4I11/2和4F3/2→4I13/2。结果表明,羧酸类钕(Ⅲ)配合物在近红外区具有明显的特征发射,具有良好的热稳定性和较好的发光性能,可以作为潜在的激光介质。     

稀土、2-羟基-3-萘甲酸、邻菲咯啉三元配合物合成及表征

在乙醇溶液中合成了稀土离子(RE=Tb,Eu,Sm,Nd)与2-羟基-3-萘甲酸(HL)、邻菲咯啉(phen)固体配合物。通过元素分析、红外光谱、紫外光谱、差热-热重分析,确定了配合物的组成为REL₄·phen₂·Na·H₂O。初步研究了这些配合物的谱学性质并推测出羧基(—COO—) 与稀土离子和钠离子属于桥式配位, 形成了链状结构的化合物。其中钠离子和稀土离子分别为六配位和八配位模式。     

铕-2-羟基喹啉-4-羧酸配合物的合成及光谱性能

以Eu3+为中心离子,2-羟基喹啉-4-羧酸(H2hqc)、1,10-菲罗啉(Phen)和三苯基氧磷(TPPO)为配体,合成了新型配合Eu(Hhqc)3(H2O)、Eu(Hhqc)3Phen(H2O)5和Eu(Hhqc)3TPPO(H2O)5.用元素分析和红外光谱对配合物进行了表征,IR表明配合物Eu(Hhqc)3Phen(H2O)5的Δν值大于钠盐Δν值,配合物中羧酸根以单齿方式配位.而配合物Eu(Hhqc)3(H2O)和Eu(Hhqc)3TPPO(H2O)5Δν值均小于钠盐的Δν值,表明配合物中羧酸根与Eu3+呈螯合双齿配位方式.室温下测定了配合物的荧光光谱,研究了它们的荧光性能.结果表明,配合物均在581,594,615,654和703nm附近产生五条谱带,为Eu3+的特征发射,归属为5 D0→7 FJ(J=0,1,2,3,4)能级间的跃迁,第二配体Phen和TPPO的引入对Eu3+的荧光发射有明显增强作用,且Phen效果更好.     

二苯基亚砜、苯甲酸与轻稀土高氯酸四元配合物的合成表征及光致发光

合成并表征了高氯酸稀土与二苯基亚砜、苯甲酸的四种四元配合物。经元素分析、稀土络合滴定、摩尔电导率及差热-热重分析,表明四元配合物组成为[REL5L′(ClO4)] (ClO4) (RE= La,Pr,Nd,Eu;L=C6H5SOC6H5,L′=C6H5COO-)。在红外光谱中,第一配体二苯基亚砜的νS O的特征吸收峰出现在1 037cm-1处,而各稀土配合物的νS O向低波数移动到984 ～989 cm-1,红移50 cm-1左右,表明稀土离子与亚砜基团的氧原子之间发生配位作用。第二配体苯甲酸钠的反对称伸缩振动吸收峰νas(COO -)出现在1 550 cm-1,对称伸缩振动吸收峰νs(COO -)出现在1 416 cm-1处,羧基伸缩振动吸收频率差Δn[νas(COO -)-νs(COO -)]值为134cm-1;在所有配合物的红外光谱图中νas(COO -)向高波数方向发生了位移,而νs(COO -)向低波数方向发生了位移,并且Δn值均大于钠盐的Δn值,由此可以认为配合物中羧基是通过单齿方式与稀土离子配位。测定了配合物在丙酮溶液中的摩尔电导率,根据配合物在常见有机溶剂中的摩尔电导率与正负离子的关系结合配合物的红外光谱中高氯酸根离子的四条特征吸收带,表明配合物为1:1型电解质,两个ClO4-无机抗衡阴离子,其中一个在外界,一个进入内界与稀土离子配位。配合物的荧光发射光谱表明,四元配合物的荧光强度比二苯基亚砜高氯酸稀土二元配合物的荧光强度提高469%。磷光光谱表明苯甲酸三重态能级的下限和二苯亚砜三重态能级的上限重叠,导致三重态能级范围扩大,由此可见第二配体的加入提高了配体的三重态能级与Eu3 离子5D0能级的匹配程度。同时在配合物的荧光发射光谱中还可以看到铕离子的电偶极跃迁强度大于磁偶极跃迁,表明稀土离子不处于晶体场的对称中心。在四元配合物中,由于第二配体的加入,往往会降低配合物的对称性,从而增强稀土离子的荧光强度。本文合成的稀土配合物具有良好的荧光性能,而且在室温下稳定,溶解性好,分解温度较高。     

稀土铕-芳香羧酸-邻菲罗啉三元有机配合物的合成、表征及发光性能

分别以4种芳香羧酸—对甲基苯甲酸(PMBA)、对氯苯甲酸(PCBA)、对溴苯甲酸(PBr BA)、对氨基苯甲酸(PABA)—作为第一配体,邻菲罗啉(phen)为第二配体,采用溶剂热法合成了4种稀土铕离子(Eu3+)的三元有机配合物。通过元素分析、红外光谱、热重分析等手段确定配合物的化学结构,结果表明,4种配合物的组成可表示为Eu L3phen·H2O(L=PMBA、PCBA、PBr BA、PABA),芳香羧酸配体和邻菲罗啉均与稀土Eu3+配位;铕配合物在318℃以上才开始出现明显失重,表明其具有良好的热稳定性。研究了4种芳香羧酸配体对紫外光的吸收性能。通过荧光光谱研究了配合物的发光性能,4种配合物均发出Eu3+的特征荧光,5D0→7F2电偶极跃迁发射峰强度顺序为:Eu(PBr BA)3phen·H2OEu(PMBA)3phen·H2OEu(PCBA)3phen·H2OEu(PABA)3phen·H2O;其国际照明委员会(CIE)色坐标均落在红光区域,能发出纯正的红光。     

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。     

Synthesis, characterization and fluorescence studies of a novel europium complex based sensor

A novel europium(III) complex was synthesized using TTA (α-thenoyltrifluoroacetone) as the first ligand and H₂bpdc (2,2′-bipyridine-3,3′-dicarboxylate) as the second ligand. Elemental analysis, thermal analysis, IR and UV–vis spectrum and fluorescence spectrum of the europium(III) complex were carried out. A characteristic Eu³⁺ fluorescence emission was observed in ethanol–water (1:1) solution, indicating that the complex is stable in solution and the emission of Eu(III) ions was not influenced by the water molecules. The fluorescence emission of the complex was quenched completely by the Co²⁺ and Fe³⁺ ions, but the quenched emission was recovered in the presence of glycine. Moreover, the Eu³⁺ emission was very sensitive to pH, so the complex can be used as pH-dependent fluorescence probe or chemosensors.     

掺钕锂铝硅玻璃陶瓷制备和发光性能研究

采用传统熔融及退火技术,引入合适的添加剂于相对低温下成功制备出掺钕锂铝硅玻璃,通过控制成核和析晶工艺制备出锂铝硅玻璃陶瓷。采用差热分析、X射线衍射、扫描电镜、紫外可见近红外分光光度计和荧光光谱仪对材料进行表征。三个发光谱带中心波长位于890 nm,1065 nm和1330 nm处,分别对应于4F3/2→4I9/2,4F3/2→4I11/2和4F3/2→4I13/2跃迁。玻璃陶瓷晶相及晶粒大小对Nd3 离子发光性能影响很大。当Nd3 离子进入晶粒尺寸为10~20 nm的β--锂霞石固溶体时,发光强度与基质玻璃相比明显增强,在1065 nm处的受激发射截面iσn达1.931×10-21cm2,比基质玻璃受激发射截面提高了约8%。当β--锂霞石固溶体晶粒尺寸接近可见光波长时钕离子发生荧光猝灭。而当β--锂霞石固溶体晶型转变为β--黝辉石固溶体时,荧光猝灭消失。     

二维相关光谱探测荧光能量转移现象

以EuCl₃和NdCl₃混合水溶液为研究对象,按正交浓度序列以浓度为外部扰动构建紫外可见-荧光二维相关光谱。在混合溶液的二维相关光谱中,观察到了Eu3+的荧光发射谱峰与Nd^{3+的吸收谱峰之间存在交叉峰。交叉峰的出现表明Eu3+和Nd3+的荧光发射与吸收之间存在能量传递。二维相关光谱中交叉峰的产生并非由于溶剂水分子与溶质(Eu3+或Nd3+)之间相互作用;若以单一溶质的EuCl₃和NdCl₃的水溶液构造模拟的“混合溶液”的拟合光谱构建二维紫外可见-荧光相关光谱,由于Eu3+和Nd3+在空间上相互分离,无相互作用发生,交叉峰并不存在。二维相关光谱的交叉峰可为从光谱学角度探测复杂体系能量传递及其相关机制提供一条新思路。}     

酰基吡唑啉酮缩β-丙氨酸稀土配合物的合成与光谱表征

在非水溶剂中,β丙氨酸与苯甲酰基吡唑啉酮反应制备出新氨基酸席夫碱试剂:1苯基3甲基4苯甲酰基吡唑啉酮5缩β丙氨酸(HL)。通过回流席夫碱与稀土硝酸盐合成了10种稀土配合物。元素分析与摩尔电导值表明新配合物的组成为[REL2NO3](nH2O(RE=La,Sm,Eu,Tb,Y,n=2;RE=Pr,Ndn=1;RE=Dy,Er,Yb,n=3)。运用红外光谱、紫外光谱、核磁共振谱和荧光光谱对配合物进行了表征。结果表明席夫碱配体以3齿形式配位,RE3 的配位数为8。在可见光区522nm;573,584nm处分别发现Er和Nd配合物的超灵敏跃迁吸收峰。配合物的荧光光谱主要体现稀土离子的ff跃迁发光,配体的发光影响较小。配合物的荧光强度:ITb>ISm>IEu>IDy。     

掺钕镉铝硅酸盐玻璃的Judd-Ofelt理论分析与光谱特性

以掺杂光子晶体光纤为介质的光纤激光器一直受到科研工作者的广泛关注,应用于光子晶体光纤纤芯的掺稀土元素玻璃的制备成为研制掺杂光子晶体光纤的关键问题。利用高温熔融工艺制备钕离子掺杂的40SiO_2-14Al_2O_3-(40-x)CdO-2Li2O-2K2O-2Na_2O-xNd_2O_3(x=0.07,0.14,0.21,0.35,0.42,0.56mol)重金属硅酸盐玻璃系统,测试了其吸收光谱和荧光光谱。采用Judd-Ofelt理论,计算了玻璃样品的强度参数Ωt(t=2,4,6)以及钕离子的自发辐射概率、荧光分支比、荧光辐射寿命等参数。利用测得的荧光光谱计算了钕离子能级跃迁4 F3/2→4 I11/2的受激发射截面及荧光有效线宽。结果表明:当掺Nd_2O_3的摩尔分数为0.42时,制备的镉铝重金属硅酸盐玻璃具有较大的受激发射截面和比较宽的荧光有效线宽,且与相关文献中的钕离子掺杂玻璃相比,具有良好的激光性能和增益性能,有望在研制掺杂光子晶体光纤中得到应用。     

冠醚铕镧异核配合物的合成表征及荧光性质

以 18冠 6为配体 ,分别与高氯酸铕和高氯酸镧在乙腈介质中反应 ,合成冠醚铕和冠醚镧配合物 ;两种冠醚配合物与交联配体———对苯二甲酸反应 ,形成了对苯二甲酸冠醚铕镧异核稀土超分子配合物。由元素分析数据推测 ,超分子配合物的组成式为EuLaL2 L′(ClO4) 4 ·6H2 　 [L =18 C 6 ,L′ =p C6H4(COO-) 2 ],测定了超分子配合物的红外光谱 ,紫外光谱 ,摩尔电导及荧光光谱。结果表明 ,冠醚和对苯二甲酸根与稀土离子配位 ,而高氯酸根离子处于配合物的外界 ,铕镧异核稀土超分子配合物的荧光强度是冠醚铕的 8倍多。     

丁二酸、1,10-菲啰啉构筑稀土配合物的合成、表征及与DNA作用的光谱学研究

首次合成丁二酸-1,10-菲啰啉稀土配合物,并运用光谱法研究配合物与DNA之间的作用机制,为新型抗癌药物的设计开发提供依据。以1,10-菲啰啉(phen)和丁二酸(SA)为配体构筑了3种稀土(La3+,Nd3+,Eu3+)配合物,采用元素分析、红外和紫外光谱及热重分析对配合物性质进行表征测试,确定其化学组成为(RE)2(SA)(phen)·2H2O(RE=La,Nd,Eu)。同时,通过光谱法探讨了这3种配合物分别与DNA作用的机理以及稀土离子种类对作用强度的影响。配合物与DNA作用时,可观察到较明显的吸收峰红移和较大的减色效应现象,同时,中性红(NR)荧光竞争实验发现配合物都能不同程度地猝灭NR-DNA体系的荧光。这3种配合物对DNA均具有较强的插入作用,作用强度为:La(Ⅲ)Nd(Ⅲ)Eu(Ⅲ)。计算了DNA与配合物的结合比、结合常数及一些热力学参数,得出DNA与Eu配合物、Nd配合物、La配合物的结合比分别为4∶1,2∶1和8∶1,Δr Gm0、Δr Sm0,表明这3种配合物与DNA之间的反应均能够自发进行,且作用是熵驱动的。     

Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu2+,Nd3+的近红外发光

用高温固相法制备了Ca<,8>Mg(SiO<,4>)<,4>Cl<,2>:Eu<'2+>,Nd<'3+>近红外发光材料,通过X射线衍射仪,近红外,可见发射光谱和激发光谱,荧光寿命等对样品进行了测试.研究了Eu<'2+>、Nd<'3+>的掺杂浓度对近红外发光性能的影响及相对强度变化的规律,结果表明,Ca<,8>Mg(Si...