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。     

铕与苯甲酸、邻菲啰啉系列配合物的合成和光谱分析

合成了铕与苯甲酸(BA)二元配合物及铕与BA、邻菲啰啉(Phen)三元配合物,研究了配合物的红外、紫外吸收光谱及荧光光谱.紫外光谱的研究表明,配合物的紫外吸收主要表现为配体的吸收,配体吸收能量传递给中心离子Eu3+.配合物红外光谱不同于配体的红外光谱,羧基的对称伸缩振动vm (coo-)移至1418cm-1,反对称伸缩振动vaa(COO-)移至1562cm-1,表明稀土与配体之间形成了配位键;测定了配合物及其防伪油墨的荧光性能,铕与苯甲酸、邻菲啰啉形成的三元配合物表现出中心离子Eu3+的特征荧光,616nm荧光发射最强谱蜂对应Eu3+的5D0→7F2跃迁.制备的稀土荧光防伪油墨在可见光下印迹无色,在紫外灯下呈现明显红色荧光.     

邻氨基苯甲酸2,2′-联吡啶铕镧混合稀土配合物的红外及荧光研究

用邻氨基苯甲酸和２,２′－联吡啶与氯化铕和氯化镧在溶液中反应,合成了混合混合稀土配合物,测定了配合物的红外光谱及荧光光谱,结果表明,稀土离子均与配体形成配合物,在３４３ｎｍ紫外光激发下,在一定范围内,用不发光的Ｌａ＾３＋离子取代邻氨基苯甲酸－２,２′联吡啶铕配合物中的Ｅｕ＾３＋离子,可以提高Ｅｕ＾３＋离子的特征发光强度,而对发射峰位影响不大,本文对发光机理进行了初探。     

二苯甲酰基甲烷2,2′-联吡啶混合稀土配合物中钆、钇对铕发光的影响

在乙醇溶液中合成了以二苯甲酰基甲烷 (DBM )和 2 ,2′联吡啶 (Dipy)为配体 ,三价铕、等摩尔三价铕 钆及等摩尔三价铕 钇混合稀土为中心体的配合物。测定了配合物的组成 ,研究了其红外光谱和荧光光谱。结果表明 :配合物的最佳激发波长为 4 2 5nm ;在 4 2 5nm波长光激发下 ,配合物发出较强的荧光 ;不发光的Gd3 + 和Y3 + 离子对Eu3 + 离子的发光有一定增强作用 ,其中钇使铕的荧光发射增强大于钆 ;这两个不发光稀土离子对铕的发射峰位影响不大     

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。     

二苯甲酰基甲烷2,2''-联吡啶混合稀土配合物中钆、钇对铕发光的影响

在乙醇溶液中合成了以二苯甲酰基甲烷(DBM)和2,2'联吡啶(Dipy)为配体,三价铕、等摩尔三价铕-钆及等摩尔三价铕-钇混合稀土为中心体的配合物.测定了配合物的组成,研究了其红外光谱和荧光光谱.结果表明:配合物的最佳激发波长为425nm;在425nm波长光激发下,配合物发出较强的荧光;不发光的Gd3+和Y3+离子对Eu3+离子的发光有一定增强作用,其中钇使铕的荧光发射增强大于钆;这两个不发光稀土离子对铕的发射峰位影响不大.     

二苯甲酰甲烷2，2′—联吡啶混合稀土配合物中钆、钇对铕发光的影响

在乙醇溶液中合成了以二苯甲酰基甲烷（DBM）和2，2′联吡啶（Dipy)为配体，三价铕、等摩尔三价铕－钆及等摩尔三价铕－钇混合稀土为中心体的配合物。测定了配合物的组成，研究了其红外光谱和荧光光谱。结果表明：配合物的最佳激发波长为425nm；在425nm波长光激发下，配合物发出较强的荧光；不发光的Gd^3 和Y^3 离子对Eu^3 离子的发光有一定增强作用，其中钇使铕的荧光发射增强大于钆；这两个不发光稀土离子对铕的发射峰位影响不大。     

苯甲酸稀土(Eu,La)配合物的红外和荧光光谱研究

用氯化稀土与苯甲酸铵在水溶液中反应,合成了苯甲酸稀土（Ｅｕ,Ｌａ）三元固体系列配合物,其化学组成式为（Ｅｕ１－ｘＬａｘ）Ｌ３（其中Ｌ为Ｃ６Ｈ５ＣＯＯ－,ｘ＝０．０～１．０）。研究了它们的红外光谱和荧光光谱。由红外光谱数据表明,配合物中羧基的对称和反对称伸缩振动吸收峰发生了分裂,而且羧基伸缩振动随着Ｌａ３＋离子含量的增加发生了规律性的变化。荧光光谱实验结果表明,用不发光的Ｌａ３＋离子取代苯甲酸铕中部分Ｅｕ３＋离子可以提高Ｅｕ３＋离子的特征荧光发射强度。     

掺钙、钡苯甲酸铕配合物的红外光谱和荧光性能

将苯甲酸钠分别加入到氯化钙和氯化铕以及氯化钡和氯化铕混合溶液中反应,制备了苯甲酸铕-钙和苯甲酸铕-钡两个系列的三元固体配合物,其化学组成式为（Eu1-xCax）L3-x和（Eu1-xBax）L3-x（其中L为苯甲酸根,x=0～1．0）,研究了它们的红外光谱和荧光性能。由红外数据表明,配合物中对称和反对称伸缩振动吸收峰发生了分裂,而且羧基伸缩振动随钙离子（钡离子）含量的增加发生规律性变化。荧光光谱实验结果表明,在一定范围内,用不发光的钙离子或者钡离子取代苯甲酸铕中部分Eu^3＋离子,可以使Eu^3＋离子的特征荧光发射增强,表明碱土金属可以敏化Eu离子。     

稀土配合物的荧光特性实验研究

对稀土元素铕、铽、镝的氯化物与咪唑二元配合物,与丙氨酸、咪唑三元配合物,乙酰甘氨酸铕、镧、钕、铕与苯并咪唑配合物以及它们的配体,以可见光为激发光进行了荧光光谱测量,比较了不同稀土元素的荧光特性,分析了不同配体对稀土离子荧光特性的影响,讨论了稀土离子在配合物中的发光机制,同时还观察分析了升频荧光现象.     

铕(Ⅲ)配合物的合成及发光性能研究

分别以1,10-邻菲咯啉、三苯基氧磷、2,2’-联吡啶为第二配体,以苯甲酰丙酮为第一配体,合成了3种铕(Ⅲ)配合物。通过红外光谱、紫外-可见光吸收光谱和荧光光谱对其性能进行了表征。初步从理论上探讨了不同的第二配体对铕(Ⅲ)配合物光致发光性能的影响,并建立了分子内能量传递模型。结果表明：配体和配合物对紫外光都有强烈吸收,所有配合物在紫外光激发下均能发射Eu3+的特征荧光;第二配体与Eu3+间的能级差以及第一配体与第二配体间的能级差都会影响铕(Ⅲ)配合物的荧光量子效率。     

铕-芳香羧酸-丙烯腈三元配合物的合成及发光性能研究

以对甲基苯甲酸、大茴香酸、间氯苯甲酸、苯甲酸和对羟基苯甲酸为第一配体,丙烯腈为反应型配体,合成了五种新的铕-芳香羧酸-丙烯腈三元配合物。通过元素分析,EDTA配位滴定分析,热分析,红外、紫外和荧光光谱分析对目标配合物的组成、结构进行了表征,并研究了它们的发光性能。结果表明,五种新的反应型铕三元配合物均具有良好的发光性能,各芳香羧酸向铕离子传递光能的能力为：对甲基苯甲酸＞苯甲酸＞间氯苯甲酸＞对羟基苯甲酸＞大茴香酸,将这些含反应型配体丙烯腈的发光铕配合物引入高分子化合物中可望合成出键合型铕高分子发光材料。     

铕、铽-2-噻吩甲酸-2,2′-联吡啶配合物的合成、表征及荧光性质研究

合成了铕、铽-2-噻吩甲酸的二元配合物和铕、铽-2-噻吩甲酸-2,2′-联吡啶的三元配合物,并对它们进行了元素分析、稀土络合滴定、摩尔电导测定,确定了配合物组成分别为REL₃·2H₂O及REL₃ L′·C₂H₅OH(RE=Eu,Tb; L=2-噻吩甲酸、L′=2,2′-联吡啶), 测定了配体及配合物的IR谱、1H NMR谱及荧光光谱。IR谱和1H NMR谱测定表明,配体2-噻吩甲酸羧基氧、配体邻菲咯啉2个氮原子与稀土离子配位。荧光光谱实验表明,高氯酸铕和高氯酸铽分别与2,2′-联吡啶和2-噻吩甲酸反应形成的三元配合物的荧光明显强于二元配合物。     

掺杂稀土对铕、铽苯二甲酸-冠醚配合物发光的影响

合成了稀土Eu3 ,Tb3 冠醚、对苯二甲酸高氯酸盐两个系列18种固态配合物。结果表明,配合物的组成为:Eu2LL′2(ClO4)4.4H2O、EuReLL′2(ClO4)4.nH2O、Tb2LL′2(ClO4)4.4H2O和TbReLL′2(ClO4)4.nH2O(Re:掺杂离子,n=2,3,4)。对苯二甲酸的羧基氧与稀土离子以对称螯合双齿配位;部分高氯酸在内界以单齿配位;配合物含有水分子。配合物的相对荧光光谱测定表明,相同配体的铽系列配合物的荧光强度明显强于铕系列。稀土离子Eu3 的5D0能级为17250cm-1,Tb3 的5D4能级为20430cm-1,而配体对苯二甲酸的三重态能级为25160cm-1,高于Eu3 和Tb3 离子的激发态能级,满足配合物分子内传能配体的三重态能级高于稀土离子发射能级的条件,可以提高Eu3 和Tb3 离子的特征荧光强度。但相对于Eu3 离子,对苯二甲酸的三重态能级与Tb3 离子的激发态能级(5D4)更匹配,更有利于能量的有效传递,因此,铽系列的荧光强度明显强于铕系列。Ho3 、Yb3 对Eu3 离子发光敏化作用最强,Ce3 、Sm3 、Dy3 、Er3 对Eu3 离子发光也有敏化作用,Pr3 、Nd3 离子对Eu3 离子的发光是猝灭的;Yb3 、Dy3 离子对Tb3 离子发光有较强敏化作用,而Ce3 、Pr3 、Nd3 、Sm3 、Ho3 、Er3 离子的掺入对Tb3 离子的发光是猝灭的。应用分子内能量传递过程对发光机理进行了探讨。     

邻苯二甲酸铕锶络合物体系荧光的增强

稀土荧光络合物研究中借用无机械土掺杂的办法也可以实现以络合物为基质的低浓度的稀土发光。邻苯二甲酸铕锶络合物的发光就属于此类。实验结果表明,采用其他金属离子,如锰等共掺杂的办法可以使邻苯二甲酸铕锶络合物体系的荧光得到进一步增强,这是由于其他金属离子对稀土离子有能量传递效应,起敏化作用而使荧光增强。或者加入第二种配体也可以使荧光增强。共掺杂络合物的红外光谱中羧基的对称,反对称伸缩振动及ＣＣ骨架振动均发     

对氯苯甲酸-2,4,6-三吡啶基三嗪稀土配合物的合成、表征及发光性能

以对氯苯甲酸为第一配体,2,4,6-三吡啶基三嗪(TPTZ)为第二配体,分别以铕、铽和镝为中心,合成了10种稀土配合物,并进行了元素分析、稀土络合滴定、等离子光谱、紫外光谱、红外光谱和发光光谱测定。配合物的组成为:RE(p-ClBA)3(TPTZ).2H2O和RE0.5Ln0.5(p-ClBA)3(TPTZ).2H2O(RE=Eu3+,Tb3,+Dy3+;Ln=La3,+Gd3,+Y3;+p-ClBA=对氯苯甲酸根;TPTZ=2,4,6-三吡啶基三嗪),均为非电解质;对氯苯甲酸的羧基氧原子与稀土离子配位,2,4,6-三吡啶基三嗪以主配位点上的3个氮原子与稀土离子配位;铕配合物的发光强度大于铽配合物的,镝配合物发光最弱;在上述3种发光稀土配合物中分别掺入发光惰性稀土离子镧、钆及钇后,发光强度有不同改变,掺入镧可明显增强铕、铽的发光强度,钆可敏化铕、铽和镝的发光,而钇的敏化作用较弱。表明:掺杂配合物并不完全是两种简单配合物的机械混合,而是有混配配合物生成。     

新型三元配合物Tb(DPAB)_3IP的制备与发光性能

合成了邻菲罗啉的衍生物咪唑并[5,6-f]邻菲罗啉(IP),并以其为第二配体,二苯胺羰基邻苯甲酸(HDPAB)为第一配体,制备出新型稀土铽三元有机配合物Tb(DPAB)3IP。采用元素分析、红外光谱和紫外光谱对合成的配体及配合物进行了表征。通过荧光光谱研究了配合物的荧光性质,结果表明第二配体IP有较大的共轭体系,在紫外光激发下,配合物中的配体可将吸收的能量传递给稀土Tb3+离子,表现出较强的Tb3+离子的特征发射,且配体Tb(DPAB)3IP的荧光强度明显大于Tb(DPAB)3phen的荧光强度。这说明适宜的第二配体对配合物有很好的敏化发光作用,合成的Tb(DPAB)3IP是一种良好的绿光材料。     

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。     

铕与苯甲酸及其衍生物配合物的光谱分析

合成了铕与苯甲酸及其衍生物(苯甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、水杨酸、邻氨基苯甲酸、磺基水杨酸)的二元配合物.经元素分析确定其组成式.研究了它们的红外吸收光谱、紫外吸收光谱及荧光光谱.紫外光谱的研究表明,配合物的紫外吸收主要表现为配体的吸收.红外光谱的研究表明,配合物的红外光谱不同于自由配体的红外光谱,证明了稀土与有机物形成了配合物.荧光光谱的研究表明,其中铕与苯甲酸、邻苯二甲酸及间苯二甲酸形成的配合物表现出铕的特征荧光.其中以苯甲酸铕的发射峰最强,最强发射峰位于λ=618nm处,显示铕的红光特征;而铕与磺基水杨酸、邻氨基苯甲酸、水杨酸的配合物却主要表现出配体的宽带发射,其中邻氨基苯甲酸铕分别在λ=399,452,547nm处有三个弱的发射峰,磺基水杨酸铕也只在λ=407nm处有一宽发射峰,未显示出铕的红光特征.     

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。