发光的异核稀土配合物装饰氧化石墨烯片

采用非共价键的方法制备一种新型的高荧光性能氧化石墨烯-异核稀土杂化材料。利用苯甲酸(BA)和菲咯啉(Phen)与Sm~(3+)和Gd~(3+)配位,并作用在氧化石墨烯片(GOSs)表面,制备了一种异核稀土配合物。所制备的产物通过傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜、荧光光谱仪、荧光寿命和热重分析来表征。该杂化材料具有强发光强度、长的寿命和良好的热稳定性。此外,Gd~(3+)对材料具有很强的敏化作用,同时Gd~(3+)在提高发光强度方面起着重要作用。氧化石墨烯的存在不会淬灭杂化材料的荧光性能。此外,还研究了具有不同物质的量之比的Sm~(3+)和Gd~(3+)的荧光特性。     

掺杂钆、钇的吡啶二酰胺铕配合物的发光性能

以N,N'-二(2-羧基苯基)-2,6-吡啶二甲酰胺(BCPD)为配体,按不同摩尔比掺杂Ln3+(Ln=Gd,Y)的Eu混合物为中心体,合成掺杂钆、钇的稀土铕配合物EuxLn1-x-BCPD,并对配合物进行了光谱分析。红外分析结果表明,掺杂钆、钇后的配合物结构与未掺杂的BCPD-Eu配合物的配位结构基本保持一致;荧光分析结果表明,两种掺杂离子对铕配合物的特征荧光均存在"共发光效应",但钆的共荧光作用要强于钇;随着掺杂离子的加入,体系中R值均大于1,且当掺杂稀土离子与铕离子的比例接近1∶1时,所得掺杂配合物的荧光强度最大。实验结果为进一步开发成本低且发光性能良好的稀土发光材料提供了依据。     

溶胶-凝胶法制备光学杂化功能材料

在简述溶胶-凝胶法基本原理的基础上,介绍了设计杂化材料的原则及预掺杂法、后掺杂法和原位化学合成法三种溶胶-凝胶法制备光学杂化功能材料的途径;综述了稀土发光材料、波导材料和光致变色材料三种光学杂化功能材料,并结合国内外的研究提出开展光学杂化功能材料研究的重要方向.     

掺杂稀土配合物的无机/高分子纳米杂化薄膜的 制备与发光性能

通过在溶胶-凝胶过程中引入高分子组分,并将稀土配合物掺杂其中的方法得到了具有良好发光性能的无机/高分子杂化薄膜,它们有很好的韧性和透明性,测定了薄膜的荧光光谱和荧光寿命,发现它们均发射出稀土离子的特征荧光且寿命比本体配合物增长。透射电镜的观察表明配合物在SiO~2/高分子互穿网络中分布较均匀,分散尺度在20～30nm之间。     

铕-2-甲硫基烟酸掺杂配合物的合成及荧光性质研究

由2-甲硫基烟酸(HA)与Eu(Ⅲ)合成了二元配合物和13种分别掺杂La(Ⅲ),Y(Ⅲ),Zn(Ⅱ)的三元配合物。通过红外、紫外、元素分析、荧光光谱和热重分析对配合物进行了表征。并着重研究了掺杂离子、溶剂、配合物溶液的浓度对配合物中Eu(Ⅲ)发光性能的影响。紫外光谱显示HA与铕离子配位后其吸收峰强度发生较大改变。红外光谱表明2-甲硫基烟酸中的羧基与铕离子以螯合双齿配位,且单一配合物和掺杂配合物具有相似的配位结构。荧光光谱表明La(Ⅲ),Y(Ⅲ),Zn(Ⅱ)掺杂可以提高铕配合物的荧光强度,其中La(Ⅲ)掺杂荧光强度增强最明显。配合物(Eu0.5Zn0.5)(A)2.5·3H2O以乙醇为溶剂,浓度为5×10-5mol·L-1时,其荧光强度是最强的。     

脉冲激光法制备修饰纳米Eu_2O_3/聚苯胺导电杂化薄膜

采用聚焦脉冲激光法(PLA-IT/SFL)制备修饰纳米Eu2O3/聚苯胺有机溶胶及其杂化薄膜材料。考察了制备条件对修饰纳米Eu2O3/聚苯胺有机溶胶荧光性能的影响。TEM显示Eu2O3粒子粒径约为15 nm且其在聚苯胺中有较高的稳定性。荧光光谱表明该杂化薄膜材料在紫外光照射下发出强烈的红光,且荧光强度达2.53×105a.u。杂化薄膜材料的电导率为1.13×10-2S.cm-1。热分析表明该杂化薄膜比导电性聚苯胺(PAN-HCSA)薄膜具有更好的热稳定性。该杂化薄膜材料可望用于电致发光领域。     

新型含磷杂吲哚结构的二苯并噻吩的合成及性能

以二苯并噻吩-4-硼酸为原料,与邻溴碘苯Suzuki偶联,正丁基锂锂化后与Ph2PCl反应,醋酸钯催化关环等合成了新型5-苯基-5H-苯并[2,3]磷杂吲哚[4,5-b]苯并噻吩(5和6),其结构经1H NMR,13C NMR和HR-MS(ESI)表征。采用紫外光谱、荧光光谱和热重分析了目标化合物的性能。结果表明:5和6最大荧光发射波长位于390 nm附近,有较好的发光能力;热分解温度超过270℃。     

蓝色磷光材料Flrpic的发光特性

研究了掺杂浓度及热退火对磷光材料双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2’)吡啶甲酰合铱(Flrpic)发光性能的影响.不同掺杂浓度的薄膜及有机电致发光器件(OELDs)的发光颜色部随Flrpic浓度的增大由蓝色逐渐变化到黄绿色.纯Flrpic薄膜的吸收光谱和光致发光(PL)光谱在440-480 nm范围内有明显的光谱重叠,476 nm处的发光强度随Flrpic掺杂浓度增大而降低主要是由自吸收效应引起的.测量了不同激发密度下的光致发光光谱和不同掺杂浓度下的电致发光(EL)光谱,发现530 nm处的发光强度随激发强度或掺杂浓度的增大而增强,证实了530 nm处的发光是来源于Flrpic分子间的激基缔合物发光.通过比较热退火前后薄膜微观形貌及电致发光器件光谱的变化,进一步证实了热退火促进Flrpic分子聚集,增强了Flrpic分子间的辐射跃迁发光.通过调控Flrpic掺杂浓度和优化器件结构,并对器件进行热退火处理得到一系列发光颜色从蓝色逐渐变化到黄绿色的有机电致发光器件.     

含二氮杂萘砌块化合物的荧光性能构效关系研究及应用

通过文献方法合成了具有较好平面共轭结构和较高电子云密度的5-氨基-2-芳基-3H-色烯[4,3,2-de][1,6]并二氮杂萘-4-腈(4)和5-氨基-2-芳基-3H-喹啉[4,3,2-de][1,6]并二氮杂萘-4-腈(6),研究了稠合环数、荧光助色团数量以及取代基类型对产物发光性能的影响,探索了其结构与发光性能之间的关系.在发光性能构效关系指导下初步探究了化合物4对9种金属离子的识别,并从产物中筛选得到了具有进一步研究价值的、具开发为有机荧光材料潜质的产物.     

蓝色磷光材料FIrpic的发光特性

研究了掺杂浓度及热退火对磷光材料双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2?)吡啶甲酰合铱(FIrpic)发光性能的影响.不同掺杂浓度的薄膜及有机电致发光器件(OELDs)的发光颜色都随FIrpic浓度的增大由蓝色逐渐变化到黄绿色.纯FIrpic薄膜的吸收光谱和光致发光(PL)光谱在440-480nm范围内有明显的光谱重叠,476nm处的发光强度随FIrpic掺杂浓度增大而降低主要是由自吸收效应引起的.测量了不同激发密度下的光致发光光谱和不同掺杂浓度下的电致发光(EL)光谱,发现530nm处的发光强度随激发强度或掺杂浓度的增大而增强,证实了530nm处的发光是来源于FIrpic分子间的激基缔合物发光.通过比较热退火前后薄膜微观形貌及电致发光器件光谱的变化,进一步证实了热退火促进FIrpic分子聚集,增强了FIrpic分子间的辐射跃迁发光.通过调控FIrpic掺杂浓度和优化器件结构,并对器件进行热退火处理得到一系列发光颜色从蓝色逐渐变化到黄绿色的有机电致发光器件.     

碳点的高性能化和功能化改性:方法、特性与展望

碳点作为一种新型碳纳米材料,由于其出色的光学性能、低毒性、良好的生物相容性和易修饰性而被广泛应用于各个领域。为了满足不同领域的需求,几种用以调控碳点光学性能的方法已被提出,例如杂原子掺杂、半导体量子点掺杂、聚合物钝化和改性以及主-客体构建。其中,杂原子掺杂是通过单原子或多原子引入电子给体或受体改变其相邻碳原子的电子密度来增加荧光强度;半导体量子点也可与碳点进行复合提升电子分离效率而起到荧光增强的效果;就聚合物改性而言,聚合物不仅可以对碳点表面实施钝化和功能化,而且其固态(或固化)薄膜可以提供紧密的空间促进碳点表面的辐射跃迁起到荧光增强的效果。此外,由碳点-染料和多孔材料-碳点构成的两种主要的主-客体结构中,前者不仅对碳点的荧光发射强度有着促进的作用,更使得碳点具备了显著的红/近红外荧光发射性能,后者对固态发光碳点不仅提供了可能性和设计的灵活性,且为打开碳点新的应用领域提供了机会。本文将围绕四种碳点功能化的方法逐步展开讨论,并介绍相应碳点的光学性能、发光机理和潜在应用;论述功能化碳点的研究现状,并展望功能化碳点的研究方向。     

稀土配合物杂化发光材料的组装及光物理性质研究进展

稀土配合物兼具无机物稳定性好以及有机物荧光量子效率高的优点,而且具有可设计性,制备简便,容易修饰,荧光性质优异（发射谱带窄、色纯度高、荧光寿命长、量子产率高以及发射光谱范围覆盖可见和近红外光区等）．但配合物的光、热、化学稳定性和机械加工性能相对较差,因而限制了其在很多领域中的实际应用．近年来的研究表明,将稀土配合物引入到各种基质材料中可以改善其稳定性及机械加工性能,并对其光物理性质产生调制作用．根据基质材料的不同,杂化材料可分为无机基质、无机／有机复合基质及有机基质杂化材料．本文综述了这些不同基质稀土配合物杂化发光材料的研究进展,探讨了主客体间相互作用对杂化材料光物理性质及稳定性的影响,为实现稀土配合物杂化发光材料在光学器件领域（LED照明、光纤维、光学放大器及激光等）及生命分析领域的应用提供了重要的理论依据．     

Cu-BTC/PVDF杂化膜的原位掺杂制备及增强的染料吸附性能

将Cu-BTC颗粒与聚偏氟乙烯(PVDF)溶液共混,原位掺杂制备了Cu-BTC/PVDF杂化膜,利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪、热重分析仪和傅里叶变换红外光谱仪等对杂化膜的结构进行了表征,并对杂化膜的亲/疏水性质、膜孔隙率以及膜水通量进行了测定,探讨了Cu-BTC的掺杂量对杂化膜结构和性质的影响.结果表明,Cu-BTC的存在使PVDF薄膜的成核机理发生改变,降低了PVDF膜孔尺寸,提高了膜表面亲水性和水通量.在对刚果红(CR)的吸附实验中,Cu-BTC/PVDF杂化膜表现出显著增强的吸附活性,且随着Cu-BTC掺杂量的增加,Cu-BTC/PVDF对CR的吸附性能逐渐增强.吸附热动力学拟合结果表明,吸附过程以Langmuir单分子层吸附和化学吸附为主要特征.     

主链为咔唑-吖啶给体/侧基为三联吡啶受体的热诱导延迟荧光共轭聚合物合成及发光性质

成膜性能优异的聚合物发光材料适宜于可溶液加工大尺寸显示及照明器件制作,赋予其热诱导延迟荧光(TADF)特征能够有效改善器件发光性能.本工作以苯环对位桥连三联吡啶的吖啶衍生物(ABTPy)为TADF单体、咔唑(Cz)衍生物为共聚单体,利用交叉偶联反应,控制TADF单体摩尔投料比为1%、5%、10%和50%,合成了4个主链为咔唑-吖啶给体/侧基为三联吡啶受体的共轭聚合物PCzABTPy1～PCzABTPy50.低含量TADF单元聚合物溶液的光致发光光谱显示了低聚咔唑片段和TADF单元的双峰发射,发光峰位是420和488 nm,聚合物薄膜仅出现单峰发射,发光峰由470 nm红移至508 nm.聚合物瞬态荧光衰减光谱均包含纳秒级瞬时荧光(12～15 ns)和微秒级延迟荧光(1.3～4.8μs),证实聚合物具有TADF特性.以聚合物为发光层的非掺杂溶液加工电致发光器件实现了蓝光发射,发光波长位于452～484 nm.其中,PCzABTPy10发光器件展示了最优的发光性能,最大外量子效率(EQE)为9.4%,启亮电压为3.0 eV.在亮度1000 cd/m²时,器件EQE仍保...     

喹哪啶酸合铕/二氧化硅发光材料的溶胶-凝胶法合成与性能

通过红外光谱、紫外可见光谱、荧光光谱和X射线粉末衍射等测试手段,对溶液中合成的喹哪啶酸合铕(Eu-qina)配合物进行了表征,且将溶胶-凝胶法合成出的Eu-qina/SiO2杂化发光材料,与溶液中合成的配合物Eu-qina进行对比.结果表明,配合物Eu-qina中由于喹哪啶酸能有效地将能量传递给Eu3+离子,使Eu3+发出较强的红色特征荧光,而杂化材料Eu-qina/SiO2因SiO2的加入使荧光强度增大.当Eu-qina配合物的掺杂量达到一定值时,Eu-qina/SiO2发较强的红光,并由晶态的Eu-qina转化为非晶态的Eu-qina/SiO2.     

Si-N共掺对CaAl2O4:Eu2+和CaAl2O4:Eu2+,Sm3+荧光粉荧光和余辉性能的优化

采用高温固相反应法制备了不同浓度Si-N共掺的CaAl2O4:Eu2+蓝色荧光粉,发现只需2%(摩尔分数)的Si-N共掺就可以明显提高荧光粉的荧光性能。研究还发现在CaAl2O4:Eu2+,Sm3+中掺入Si-N后,荧光粉的荧光强度和余辉性能都有提高。通过荧光粉的光谱图,发现共掺没有改变荧光粉中发光中心Eu离子的价态,而电子顺磁共振(EPR)谱则表明,Si-N共掺对Eu离子周围的配位环境产生了较大的影响。这说明掺杂的Si-N倾向于取代Eu2+附近的Al-O,并且由于Si-N键相对于Al-O键具有较短的键长,使发光中心周围晶体骨架的刚性得到了增强,从而减少了晶格热震动导致的非辐射跃迁能量损失,提高荧光粉的发光性能。同时,热释光谱表明,掺杂的Si-N会在发光离子周围产生新的缺陷能级,从而提高荧光粉的余辉性能。     

La/Dy掺杂-L-苏氨酸-邻菲啰啉三元配合物的合成与性质

在乙醇-水溶液中,合成了一系列不同配比的稀土掺杂(La/Dy)-L-苏氨酸(L-Thr)-邻菲罗啉(Phen)三元固体配合物。对其进行了元素分析、摩尔电导、紫外光谱、红外光谱、热重分析等表征及分析,推测配合物的组成为[LaxDy1-x(L-Thr)3Phen]Cl3.2H2O。通过荧光光谱讨论配合物的发光特性,当La和Dy掺杂比为4∶6时,配合物的荧光强度达到最大。通过抑菌实验对配合物的生物活性进行了比较研究,当La和Dy掺杂比为6∶4时,对大肠杆菌的抑菌效果最强。     

基于四氢喹啉的多重共振热活化延迟荧光材料的设计、合成及电致发光性能研究

多重共振型热活化延迟荧光(MR-TADF)材料是实现超高清有机电激光显示(OLED)的热门材料.以经典的5,9-二苯基-5,9-二氢-5,9-二氮杂-13b-硼化萘并[3,2,1-de]蒽(DABNA-1)为核心结构,设计并合成了两种基于四氢喹啉的有机硼类MR-TADF分子5,9-双(1,2,3,4-四氢喹啉)-5,9-二氢-5,9-二氮杂-13b-硼化萘并[3,2,1-de]蒽(THQBN)和7-(叔丁基)-5,9-双(6-(叔丁基)-4,4-二甲基-1,2,3,4-四氢喹啉)-5,9-二氢-5,9-二氮杂-13b-硼化萘并[3,2,1-de]蒽(Tt-THQBN),使用核磁和质谱对其结构进行表征,且对两个分子的热稳定性、电化学性质和光物理性质进行了测试.与经典的MR-TADF材料相同,这两种分子具有深蓝发光颜色、较窄的半峰宽以及较高的光致发光量子产率.以THQBN和Tt-THQBN作为客体材料制备的电致发光器件均具有在455～458 nm处的深蓝色发光,器件2～4的CIE-y都小于0.1,且半峰宽较窄,在34～38 nm范围内.它们的最大亮度可超过1000 cd·m^-2<...     

全氟磺酸树脂/二氧化钛杂化薄膜的制备与表征

利用可溶性全氟磺酸树脂和二氧化钛前躯体钛酸丁酯液-液相体系, 结合蒸汽水热结晶方法制备了全氟磺酸树脂/二氧化钛杂化薄膜, 并通过扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、红外光谱分析仪(FT-IR)及紫外-可见分光光度计(UV-vis)等测试方法对杂化薄膜的形貌、晶型、结构及光学性能进行了表征. 结果表明: 蒸汽水热结晶法能促进全氟磺酸树脂/二氧化钛杂化薄膜的结晶和相变; 水热后该杂化薄膜表面平整光滑, 没有裂纹, 二氧化钛晶型为锐钛矿并以球形微粒均匀分散在全氟磺酸树脂基体中; 随着杂化体系中二氧化钛含量的增多, 其粒径逐渐减小、团聚现象消失且杂化薄膜的紫外吸收性能显著提高.     

Ho3+/Yb3+共掺ZnO-Al2O3-GeO2-SiO2玻璃陶瓷的制备和上转换发光性质

综合ZnO-Al_2O_3-SiO_2系和锗酸盐玻璃陶瓷的优点,采用熔融-晶化法首次制备了Ho~(3+)/Yb~(3+)共掺以ZnAl_2O_4为主晶相的ZnO-Al_2O_3-GeO_2-SiO_2系玻璃陶瓷。因[GeO_4]四面体和[SiO_4]四面体都是玻璃网络形成体,讨论了GeO_2取代SiO_2对玻璃陶瓷样品硬度及发光性能的影响,最终确定GeO_2的取代量为10.55%(w/w)时,玻璃陶瓷综合性能最佳。在980 nm泵浦光的激发下,发现强的绿色(546 nm)和弱的红色(650 nm)上转换发光,并研究了不同Ho~(3+)/Yb~(3+)掺杂比对样品上转换发光的影响,最终结果表明当Ho~(3+)/Yb~(3+)掺杂比为1∶11(n/n)时样品荧光强度最强,在绿色上转换发光材料方面具有潜在的应用。