多色发光层状稀土氢氧化物/聚甲基丙烯酸甲酯复合荧光薄膜的组装

本文通过水热法合成了含有3种不同稀土离子的层状稀土氢氧化物(Gd0.5Tb0.5-xEux)2(OH)5NO3.nH2O,并选择有机物水杨酸(HSA)作为敏化剂,通过在水热条件下的离子交换反应,成功将其以有机阴离子形式与层状稀土氢氧化物插层组装获得有机-无机杂化荧光材料(SA--LRHs∶xEu)。荧光性质测定表明,SA-通过有效的能量转移增强了Tb3+的特征绿色荧光发射,随着Eu3+含量的增加,Eu3+的特征红色荧光发射随之增强,而Tb3+的特征绿色荧光发射随之减弱。在此基础上,将发光颜色可调的有机-无机荧光材料与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合组装出透明的荧光薄膜。     

有机敏化剂插层层状氢氧化铽纳米复合体的合成与发光性质

选择两种有机物对苯二甲酸(TA)和苯甲酸(BA)作为敏化剂,通过在水热条件下的离子交换反应,成功将其以有机阴离子形式插层至层状铽氢氧化物而获得纳米复合体。荧光性质测定表明TA^2-和BA^-通过有效的能量转移均增强了Tb³⁺的特征绿色荧光发射,并且TA^2-的敏化增强能力大于BA^-。从能级匹配角度讨论了敏化剂和Tb³⁺之间能量转移的机理。     

吡啶-2,6-二甲酰腙类化合物及其Tb(Ⅲ)和Eu(Ⅲ)配合物的合成与荧光性能

吡啶-2,6-二甲酸经酯化,肼解得吡啶-2,6-二甲酰肼(2),(2)与芳香醛缩合得到了3个新的酰腙配体:吡啶-2,6-二甲酰肼苯甲醛腙(3a)、吡啶-2,6-二甲酰肼水杨醛腙(3b)和吡啶-2,6-二甲酰肼呋喃甲醛腙(3c),其结构经元素分析、IR、1HNMR和MS进行了确认。制备了吡啶-2,6-二甲酰肼与这三种新型配体的Tb(III)和Eu(III)配合物,并对配合物的溶液态的荧光性质进行了研究。结果表明,吡啶-2,6-二甲酰肼苯甲醛腙(3a)和吡啶-2,6-二甲酰水杨醛腙(3b)作为荧光敏化剂,对Eu3+和Tb3+的荧光敏化性能比吡啶-2,6-二甲酰肼以及大多数吡啶-2,6-二甲酸衍生物要好,是较理想的稀土荧光敏化剂,它们的稀土配合物在分子偶极矩较小的溶剂中荧光强度较强。     

铕-铽-钆-六氟乙酰丙酮三元配合物的合成与温敏发光性质

合成了铕-铽-钆-六氟乙酰丙酮(HFA)三元配合物Eu0.4Tb0.4Gd0.2(HFA)3(TPPO)2(TPPO: 三苯基氧化磷), 其组成和结构经元素分析和红外吸收光谱确认; 研究了三元配合物的发光性能, 以及铽、钆离子对铕离子发光性能的影响. 结果表明, 配合物中存在着声子支助的Tb3+→Eu3+的能量转移, 增强了Eu3+离子的室温特征荧光发射, 且样品的发光颜色随温度的改变而变化, 具有温敏特性.     

吡啶—2，6—二甲酸类配体稀土配合物的荧光性能

以13种配体分别与10余种稀土离子形成二元配合物, 研究其水溶液荧光强度 , 结果发现, 只有Tb3+和Eu3+有较强荧光, Dy3+和Sm3+只有非常弱的荧光, 而其他稀土离子不发光.荧光强度顺序除配体DPA为Eu3+＞Tb3+ ＞Dy3+＞Sm3+外, 其余配体的荧光强度顺序为Tb3+＞Eu3+＞D y3+＞Sm3+. 以数种4-位取代吡啶-2,6-二甲酸衍生物为配体, 与Tb3 +形成二元配合物体系, 研究了pH、溶剂等因素对体系荧光强度的影响, 测定了pH近中性情况下配合物体系的激发与发射光谱, 发光寿命等; 研究了3或4-位不同取代基对体系发光性能的影响. 结果表明 (1) 当pH值近中性时体系的发光性能最好; (2) 不同取代基对体系的发光性能也有较大的影响, 取代基为供电子基团时, 体系的发光性能要优于取代基为吸电子基团的发光体系; (3) 溶剂效应的影响对体系的发光性能影响较大, 其中低极性溶剂对体系的发光性能要优于高极性溶剂. 其中4-异丙氧基吡啶-2,6-二甲酸、 4 -乙酰氨基吡啶-2,6-二甲酸和3-乙酰氨基吡啶-2,6-二甲酸为Tb3+的理想敏化剂.     

Sm~(3+)掺杂(Y,Tb)AG:Ce~(3+)荧光粉的制备及光谱性能

采用柠檬酸溶胶凝胶燃烧合成法制备了一系列组成的(Y,Tb)3Al5O12:Ce3+,Sm3+荧光粉。通过X射线衍射、荧光光谱研究了不同Sm3+离子共掺杂浓度下(Y,Tb)AG:Ce3+荧光粉的晶体结构及光致发光性能。Rietveld全图拟合(Rietveld method of wholepattern fitting)结果表明:掺杂后样品仍为纯立方石榴石相,随着Sm3+离子共掺杂浓度的增加,样品的晶胞参数增大。在467 nm激发下,激发能由Ce3+离子向Sm3+离子单向传递,从而在617nm处出现红光发射。Tb3+离子取代不利于Ce3+离子与Sm3+离子的能量传递,同时Ce3+离子受更强的晶体场作用及与O2-离子间增强的共价性使发射主峰红移,Sm3+掺杂的TAG:Ce体系中,激发能由敏化剂Ce3+离子向激活剂Sm3+离子的传递路径包括5d→4f2F5/2,7/2(Ce3+)和7F6→5D4(Tb3+)到4G5/2→6H7/2(Sm3+)两部分。     

铽-聚二甲基硅氧烷配合物的荧光特性

用多种谱学方法证明聚二甲基硅氧烷(PDMS)中的氧原子能与Tb3+键合生成Tb3+和PDMS的配合物(Tb3+-PDMS), 并发现生成配合物后, PDMS和Tb3+的荧光发射同时得到增强. 荧光强度的增强与配合物中Tb3+含量有关, 当配合物中Tb3+的含量为2.0%(w)时, 配合物的荧光强度最大, 可增强1547%左右.     

铽-敏化荧光法测定妥舒沙星

依据Tb3+和妥舒沙星 (TSLX)形成配合物并在分子内发生能量转移 ,产生Tb3+的特征荧光 ,建立了一种分析妥舒沙星含量的的新方法。方法的线性范围为 7.0× 1 0 - 8～ 5 .0× 1 0 - 6 mol·L- 1 ,检出限为 8.5× 1 0 - 9mol·L- 1 。测定了胶囊中妥舒沙星的含量和回收率 ,回收率在 99.8%～ 1 0 4 %之间。并对Tb3+ 妥舒沙星体系敏化荧光的机理进行了探讨。     

光谱法研究氧氟沙星-铽络合物与脱氧核糖核酸的相互作用

以氧氟沙星 铽 (Tb3+ )作为荧光探针 ,利用荧光光谱、吸收光谱研究了氧氟沙星 铽 (Tb3+ )络合物与脱氧核糖核酸 (DNA)的相互作用。研究表明 :在实验条件下 ,脱氧核糖核酸能显著增强氧氟沙星 Tb3+ 体系的荧光 ,据此建立了脱氧核糖核酸的测定方法 ,线性范围为 5 .0× 1 0 - 6 ～ 1 .0× 1 0 - 4mol L ;检出限为 1 .7× 1 0 - 6mol L,通过人血清中DNA测定的回收率实验 ,结果令人满意。实验还表明 :氧氟沙星 Tb3+ 探针与DNA分子之间主要是沟槽式结合。     

金属离子对咔唑修饰的芳醚树枝形聚合物的荧光猝灭作用

合成了一系列外围带有咔唑, 核心带有或不带有氮杂冠醚结构的1-3代芳醚树枝形聚合物(CZ-Gn-CR, CZ-Gn-OH, n=1-3). 利用光物理方法研究了金属离子Li+、Na+、K+、Ca2+、Cu2+、Zn2+、Eu3+和Tb3+与树枝形聚合物之间的相互作用. 研究表明, Eu3+、Tb3+和Cu2+通过静态过程猝灭树枝形聚合物的荧光, 测定了Eu3+、Tb3+和Cu2+对CZ-Gn-CR、CZ-Gn-OH荧光的猝灭速率常数; 核心的冠醚结构可以增强树枝形聚合物与金属离子的相互作用. Li+、Na+、K+、Ca2+和Zn2+对CZ-Gn-CR和CZ-Gn-OH的紫外吸收光谱和荧光光谱均没有明显影响.     

LiBa0.95-yBO3∶0.05Tb3+,yBi3+荧光粉的制备及荧光性质

以硼酸和碳酸盐为原料,用高温固相法制备了可被(近)紫外光(369、254 nm)有效激发的Tb³⁺单掺杂Li Ba1-xBO3∶xTb³⁺(物质的量分数x=0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07)及Bi³⁺和Tb³⁺共掺杂LiBa_0.95-yBO₃∶0.05Tb³⁺,y Bi³⁺(物质的量分数y=0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07)的2个系列荧光粉,产物的结构和形貌分别用粉末X射线衍射(PXRD)和扫描电子显微镜进行表征。PXRD测定结果表明2个系列的产物均为纯相LiBaBO3。通过对第一系列产物荧光光谱的测定,筛选出发光强度最好的产物,据此确定铽离子的最佳掺杂量;在此基础上制备出铋离子掺杂量不同的第二系列荧光粉。荧光光谱测定的实验结果表明,Tb³⁺/Bi³⁺共掺杂的荧光粉的发光强度好于Tb³⁺单掺杂的荧光粉,这说明Bi³⁺对Tb³⁺有敏化作用;而且随着Bi³⁺掺杂量的增加,产物的荧光强度表现出先增加后减小的趋势,当Bi³⁺的掺杂量y=0.03时,产物的荧光强度达到最大。Bi³⁺和Tb³⁺之间存在偶极-四极相互作用而进行能量传递。系列荧光粉的CIE坐标显示其发光颜色在一定程度上呈现出由绿色光到白光的渐变趋势。     

Ca9Y(PO4)7:Ce3+,Tb3+纳米荧光粉的制备及发光性能

采用水热法制备出Ca_9Y(PO4)7∶Ce~(3+),Tb~(3+)纳米荧光粉,通过XRD、SEM和荧光光谱等对样品进行了分析,研究在Ca_9Y(PO4)7基质中引入Ce~(3+),Tb~(3+)离子对发光性能的影响规律。研究发现因Tb~(3+)离子自身能量交叉驰豫的存在,使得单掺Tb~(3+)时,通过调节Tb~(3+)离子的浓度可以实现对发光颜色的控制。同时研究了Ce~(3+)-Tb~(3+)之间的能量传递为电多极相互作用的偶极-四极机制,Ce~(3+)-Tb~(3+)之间最大的能量传递效率为55.6%。Ca_9Y(PO4)7∶Ce~(3+),Tb~(3+)的发光颜色可以通过激活离子之间的能量传递和共发射得到可控调节。SEM分析表明荧光粉颗粒尺寸在100 nm左右,分散性好。     

Ca0.8-2x(YbxTb0.1Na0.1+x)2xWO4近红外下转换荧光粉水热合成及发光性质

一种在近红外光谱(NIR)区域高效的量子剪裁现象已在Ca0.8-2x(Ybx Tb0.1Na0.1+x)2x WO4(x=0～0.2)荧光粉中得到证实,该量子剪裁通过吸收紫外线光子发射近红外光子,能量传递包括两个协同过程,分别是WO42-基团到Yb3+离子和WO42-基团到Tb3+离子再到Yb3+离子,Yb3+离子的掺杂浓度对荧光粉在可见光和近红外光谱的发光,荧光寿命和量子效率的影响已进行了详细的研究。经计算,量子效率最大达到135.7%。铽与镱共掺钨酸钙的近红外量子剪裁,通过吸收太阳光谱的1个紫外光子到2个1 000 nm光子(2倍光子数增加)的下转化机制实现高效率硅太阳能电池的途径。     

铽(Ⅲ)与PvdA作用的光谱研究

Pyoverdine A(PvdA)是荧光假单胞菌分泌的一种水溶性较高的黄绿色荧光铁载体。在50 mmol·L-1Tris-HCl,pH 8.0条件下,使用紫外-可见吸收差光谱、荧光光谱研究了铽(Ⅲ)与荧光铁载体PvdA的结合。结果表明铽(Ⅲ)可与PvdA结合形成1:1的配合物,条件结合常数为(4.44±0.82)×1014mol-1·L。在生理条件下,PvdA可竞争伴清蛋白N-,C-端结合的铽(Ⅲ)形成Tb-PvdA配合物;Tb-PvdA与荧光假单胞菌细胞表面受体FpvA结合形成Tb-PvdA-FpvA复合物。     

La_7O_6(BO_3)(PO_4)_2∶Eu~(3+)/Tb~(3+)荧光材料的制备及其光致发光性能

采用优化的高温固相方法制备了稀土离子Eu~(3+)和Tb~(3+)掺杂的La_7O_6(BO_3)(PO_4)_2系荧光材料,并对其物相行为、晶体结构、光致发光性能和热稳定性进行了详细研究。结果表明,La_7O_6(BO_3)(PO_4)_2∶Eu~(3+)材料在紫外光激发下能够发射出红光,发射光谱中最强发射峰位于616 nm处,为5D0→7F2特征能级跃迁,Eu~(3+)的最优掺杂浓度为0.08,对应的CIE坐标为(0.610 2,0.382 3);La_7O_6(BO_3)(PO_4)_2∶Tb~(3+)材料在紫外光激发下能够发射出绿光,发射光谱中最强发射峰位于544 nm处,对应Tb~(3+)的5D4→7F5能级跃迁,Tb~(3+)离子的最优掺杂浓度为0.15,对应的CIE坐标为(0.317 7,0.535 2)。此外,对2种材料的变温光谱分析发现Eu~(3+)和Tb~(3+)掺杂的La_7O_6(BO_3)(PO_4)_2荧光材料均具有良好的热稳定性。     

Eu3+-Tb3+共掺杂SiO2-B2O3-Na2O-Y2O3-P2O5玻璃陶瓷的制备与发光性能

采用高温熔融法制备Eu3+?Tb3+共掺杂SiO2?B2O3?Na2O?Y2O3?P2O5前驱体玻璃。对前驱体玻璃粉末进行差示扫描量热(DSC)分析,确定玻璃陶瓷样品的热处理温度。前驱体玻璃热处理后,采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析可知前驱体玻璃中有Na3.6Y1.8(PO4)3晶粒析出。利用荧光光谱对玻璃陶瓷样品的发光性能进行表征,同时分析了Tb3+离子的荧光衰减曲线,确定Eu3+、Tb3+离子的发光机理以及能量传递过程。通过对Eu3+?Tb3+共掺杂玻璃陶瓷样品的发射光谱采集并用色坐标软件和色温计算程序,获得玻璃陶瓷样品的色坐标和相关色温。     

具有磁性-多色发光-热性能的MWCNTs负载NaGdF4:Tb3+,Eu3+多功能复合纳米材料

采用液相法成功制备了MWCNTs负载NaGdF_4∶Tb~(3+),Eu~(3+)纳米粒子的磁光热多功能复合纳米材料,并用XRD,SEM和EDS对其结构、组成和形貌进行了表征,结果表明:NaGdF_4∶Tb~(3+),Eu~(3+)纳米粒子为六方晶相,形貌为球形且尺寸分布均匀,直径大约为25 nm,并且均匀的包覆在MWCNTs的表面;通过PL,VSM和HTC对复合纳米材料的发光性能,磁性能和光热转换性能进行了表征,采用MTT法对多功能复合纳米材料的生物相容性进行了评估,结果表明:MWCNTs-NaGdF_4∶Tb~(3+),Eu~(3+)复合纳米材料具有良好的多色发光性能、磁性能、光热转换性能、低的毒性和良好的生物相容性。该种磁光热多功能复合纳米材料在生物标记、生物成像、肿瘤诊疗等领域有着广泛的应用前景。     

离子对UIO-66-2OH光催化性能的影响

实际废水中存在的离子会对有机污染物的光催化降解产生影响。以ZrCl₄和2,5-二羟基对苯二甲酸为原料,通过水热合成法成功制备了金属有机骨架材料UIO-66-2OH。通过红外（IR）、X射线粉末衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）和扫描电子显微镜（SEM）对UIO-66-2OH的结构进行表征。利用水中常见的金属阳离子和无机阴离子,探索UIO-66-2OH的光催化性能。研究发现,金属阳离子Fe³⁺和无机阴离子HCO₃^-、CO₃^2-可以加快光催化降解的速度。然而,金属离子Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺和无机阴离子Cl^-、SO₄^2-、PO₄^3-会抑制光催化性能,且离子价态越高,抑制效果越明显。     

多色发光层状稀土氢氧化物/聚甲基丙烯酸甲酯复合荧光薄膜的组装

本文通过水热法合成了含有3种不同稀土离子的层状稀土氢氧化物 (Gd_0.5Tb_0.5-xEu_x)₂(OH)₅NO₃·nH₂O, 并选择有机物水杨酸(HSA)作为敏化剂, 通过在水热条件下的离子交换反应, 成功将其以有机阴离子形式与层状稀土氢氧化物插层组装获得有机-无机杂化荧光材料(SA^--LRHs:xEu)。荧光性质测定表明, SA^-通过有效的能量转移增强了Tb³⁺的特征绿色荧光发射, 随着Eu³⁺含量的增加, Eu³⁺的特征红色荧光发射随之增强, 而Tb³⁺的特征绿色荧光发射随之减弱。在此基础上, 将发光颜色可调的有机-无机荧光材料与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合组装出透明的荧光薄膜。