激光诱导荧光光谱分析法研究(Ⅸ)Dy-AA-TOPO-SLS的发光机理及分析应用

本文采用自己组装的激光诱导荧光光谱测定装置,研究了镝-乙酰丙酮-三正辛基膦化氧(Dy-AA-TOPO)体系在表面活性剂十二烷基磺酸钠(SLS)存在时的吸收光谱特性和激光诱导发光光谱特性,首次在室温测得AA的磷光发射.并从配体、中心离子的化学性质和所形成配合物的对称性及它们的光谱能级等方面综合考虑,提出配合物体系的发光机理和荧光发射过程中的能量传递方式.共存离子对配合物体系荧光发射强度的影响表明,在一定浓度范围内,某些稀土和非稀土离子可产生荧光增强作用,即“协同发光”效应.拟定出测定痕量镝的激光诱导荧光分析方法,对于单个激光脉冲产生的荧光,镝的工作曲线的线性范围为1-200ppb.用于高纯氧化钇中痕量镝的测定,获得了满意的结果.     

激光诱导荧光光谱分析法研究(Ⅸ)Dy-AA-TOPO-SLS的发光机理及分析应用

本文采用自己组装的激光诱导荧光光谱测定装置,研究了镝-乙酰丙酮-三正辛基膦化氧(Dy-AA-TOPO)体系在表面活性剂十二烷基磺酸钠(SLS)存在时的吸收光谱特性和激光诱导发光光谱特性,首次在室温测得AA的磷光发射.并从配体、中心离子的化学性质和所形成配合物的对称性及它们的光谱能级等方面综合考虑,提出配合物体系的发光机理和荧光发射过程中的能量传递方式.共存离子对配合物体系荧光发射强度的影响表明,在一定浓度范围内,某些稀土和非稀土离子可产生荧光增强作用,即“协同发光”效应.拟定出测定痕量镝的激光诱导荧光分析方法,对于单个激光脉冲产生的荧光,镝的工作曲线的线性范围为1-200ppb.用于高纯氧化钇中痕量镝的测定,获得了满意的结果.     

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。     

稀土水杨酸配合物的光谱性质

合成了一系列稀土水杨酸配合物.分别研究了配合物的红外光谱(IR)，紫外(UV)及荧光光谱(FS)性质.红外光谱研究表明,稀土和水杨酸主要通过羧基进行配位，而紫外光谱显示配合物中水杨酸和稀土离子之间的能量传递是主要过程;配合物的荧光性质研究发现水杨酸钆，水杨酸铽，水杨酸镝分子内能量传递效率高，具有很强的荧光性质.     

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     

荧光粉CaWO4：Eu3+中WO2-4与Eu3+间的能量转递*

通过高温固相法分别制备了CaWO4和CaWO4：1%Eu3+样品.测量了样品不同温度(10-300 K)的荧光光谱、荧光衰减曲线和时间分辨荧光光谱.样品的荧光光谱表明：在240 nm紫外光激发下,两个样品在430 nm处都展现出来源于WO2?4的蓝色发射;样品CaWO4：Eu3+的Eu3+(5D0→7F1,2,3,4)的特征发射则归属于WO2?4到Eu3+间的能量传递.由样品室温(300 K)荧光衰减曲线发现：纯CaWO4的荧光寿命为8.85μs, Eu3+掺杂之后WO2?4的荧光寿命缩短至6.27μs,这从另一方面证明了WO2?4与Eu3+间能量传递的存在.由荧光寿命得到T =300 K时, CaWO4：1%Eu3+中WO2?4与Eu3+间的能量传递效率(ηET)为29.2%,能量传递速率(ωET)为4.65×104 s?1.通过时间分辨荧光光谱,获得了从WO2?4到Eu3+之间的能量传递的时间演变过程,当温度由10 K增加到300 K时,能量传递出现的时间单调变小.测试了不同温度(10-300 K)对CaWO4：Eu3+的荧光寿命的影响,发现在10-50 K时, Eu3+的荧光寿命增加,但温度超过50 K时发生猝灭,荧光寿命开始下降;WO2?4的荧光寿命则是随着温度的升高逐渐缩短.     

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。     

新型Eu~(3+)、Tb~(3+)掺杂配合物的合成与荧光性能研究

合成了稀土(Eu3+和Tb3+)与二苯甲酰甲烷(DBM)、2,2′-联吡啶(Dipy)的一系列稀土配合物EuxTb1-x(DBM)3Dipy。元素分析和红外分析确定了配合物的组成,荧光光谱研究了荧光性质。铽掺入配合物后,铽能极大地增强铕的特征荧光,铽对铕配合物的发光有协同作用。在该系列配合物中,不仅有机配体可以将吸收的能量传递给发光的铕离子使其发光,而且铽离子也可将其吸收的能量通过分子内能量传递给铕离子。     

K+和Al3+掺杂对掺Er3+溶胶凝胶玻璃发光特性的影响

通过Sol-gel(溶胶-凝胶)技术,首次将Al3 离子和K 离子同时引入到掺Er3 硅酸盐玻璃中,并测定了硅基玻璃中Er3 离子的吸收光谱、透射光谱、光致发光光谱(PL谱)、上转换光谱、拉曼光谱及荧光寿命.结果显示:掺入的Al3 离子和K 离子不但分别使Er3 离子的荧光强度增强20倍和70倍,而且使Er3 离子在1 532 nm处的荧光寿命从4.8 ms延长至7.1和11.2 ms,但经过进一步分析可知两者对其的影响机制却完全不同;同时作者发现,在980 nm波长激发下,Er3 离子的上转换荧光应该同时存在两种发光机制:双光子吸收和能量传递上转换.     

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。     

萘甲酸功能化的聚苯乙烯与Eu(Ⅲ)离子所形成的高分子-稀土配合物的荧光发射特性

通过大分子反应将萘甲酸(NA)键合在聚苯乙烯(PS)侧链, 制得萘甲酸功能化的聚苯乙烯PSNA。 以PSNA为大分子配基, 以邻菲罗啉(Phen)为小分子配体, 与Eu(Ⅲ)离子配位, 分别制备了高分子-稀土二元发光配合物PS-(NA)₃-Eu(Ⅲ)与高分子-稀土三元发光配合物PS-(NA)₃-Eu(Ⅲ)-Phen。 采用红外光谱(FTIR)和紫外吸收光(UV)谱对配合物进行了表征, 深入研究了配合物的化学结构与发光性能的关系, 并应用Antenna效应理论, 从微观机理上进行了深入分析。 制备了配合物的固体薄膜, 考察了固体薄膜的荧光发射性能。 研究结果表明, 大分子配基PSNA与Eu(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Eu(Ⅲ)离子的特征荧光, 即键合在PSNA侧链的配基NA能有效地敏化Eu(Ⅲ)离子的荧光发射。 大分子侧链的萘甲酸配基比苯甲酸配基对Eu(Ⅲ)离子荧光发射具有更强的敏化作用。 第二配体的协同配位效应导致三元配合物的荧光发射强度高于二元配合物。     

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。     

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。     

银纳米敏化铽-诺氟沙星荧光和二级散射的研究与应用

铽(Ⅲ)(Tb3+)与诺氟沙星能生成二元配合物,在272 nm紫外光照射下配合物中的配体诺氟沙星能吸收能量并将其能量转移给稀土铽(Ⅲ)离子,产生铽(Ⅲ)离子的特征荧光峰,最大峰位于545 nm。而配合物的二级散射峰也恰好在545 nm。当一定浓度和一定大小颗粒的银纳米粒子加入到二元体系中时,不仅增强了铽(Ⅲ)与诺氟沙星配合物分子间的能量传递,同时也增大了体系的二级散射光强度,使得体系在545 nm处的总发射光强度大大增加,且体系的发光强度与诺氟沙星的浓度在一定浓度范围内成正比。 据此建立了一种新的诺氟沙星的分析方法。实验研究了银纳米粒子-铽(Ⅲ)-诺氟沙星体系测定诺氟沙星的最佳实验条件,线性范围为6.0×10-9～1.0×10-5 mol·L-1,检出限为4.4×10-9 mol·L-1。由于产生的发射光谱是长波区的锐线光谱,该方法干扰少、灵敏度高、选择性好, 用于测定胶囊和眼药水中诺氟沙星的含量,其回收率在93.2%～102.0%。     

Gd203：（Ce^3 ，En^3 ）微晶中稀土离子间的级联能量传递

本文报道了纳米Gd203：(Ce^3 ,En^3 )的紫外与真空紫外（UV-VUV)激发谱及其选择激发下的荧光光谱。这些光谱实数表明,除了Gd2O3基质与Ce^3 ,Eu^3 离子之间的能量传递外,还存在着Gd^3 与Ce^3 、Eu^3 间的能量传递,即存在Gd^3 →Ce^3 →Eu^3 三种稀土离子间的级联传递。     

Gd2O3:(Ce3+,Eu3+)微晶中稀土离子间的级联能量传递

本文了纳米Gd2O3:(Ce^3 ,Eu^3 )的紫外与真空紫外（UV-VUV)激光谱及其选择激发下的荧光光谱,这些光谱实验表明,除Gd2O3基质与Ce^3 ,Eu^3 离子之间的能量传递外,还存在着Gd^3 与Ce^3 ,Eu^3 间的能量传递,即存在Gd^3 →Ce^3 →Eu^3 三种稀土离子间的级联传递。     

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。     

稀土钕-丙烯酸-草酸配合物的合成、表征及荧光性能

合成了钕-草酸-丙烯酸三元固体配合物。利用元素分析、红外光谱(FT-IR)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、热重分析(TGA)和荧光光谱等手段研究了配合物的结构和性质。结果表明配合物的组成为[Nd(OOC—COO)(CH2CH—COO)].3H2O,热分析结果表明该配合物具有较好的热稳定性。荧光光谱表明配合物都具有较好的荧光特性,且发射谱线很窄,主发射峰为钕离子的4G5/2 2G7/2-4I9/2跃迁,表明合成的新型稀土配合物可用作光致发光材料。     

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.     

掺铒铋酸盐玻璃的光谱性质和热稳定性研究

测试了铋酸盐玻璃(85-x)Bi2O3-(10+x)B2O３-5Na2O(x=0，5，10，15，20，25 mol%)中Er3+离子的吸收光谱、荧光光谱、荧光寿命及热稳定性.应用Judd-Ofelt理论计算了铋酸盐玻璃中Er3+离子的强度参数(Ω2=(352—386)×10-20cm2,Ω4=(138—152)×10-20cm2,Ω6=(093—117)×10-20cm2),应用McCumber理论计算了Er3+离子的受激发射截面(σe=(70—95)×10-21cm2)及Er3+离子4I13/2→4I15/2发射谱的荧光半高宽(FWHM=57—79nm)，测得了Er3+离子４I13/2能级荧光寿命(τm=265—159ms)，分析了玻璃的热稳定性能.研究了Er3+离子各种光谱参数对成分的依赖性，发现随着玻璃中B2O3含量的增加，强度参数Ωt(t=2,4,6)、荧光半高宽(FWHM)、热稳定性均相应增加，而测得的荧光寿命却减小.比较了不同基质玻璃中Er3+离子的光谱特性，结果表明掺铒铋酸盐玻璃更适合于掺Er3+光纤放大器实现宽带和高增益放大. 关键词： 铋酸盐玻璃 光谱性质 成分依赖性 Er3+离子