新型复合功能晶体Cd_4TbO(BO_3)_3结构与性能研究

为探索新型复合功能晶体材料,采用高温固相反应法合成了Cd_4TbO(BO_3)_3多晶粉末,并以Na F-B2O3为助熔剂生长出了小晶体。结构分析表明,Cd_4TbO(BO_3)_3晶体属于单斜晶系,Cm空间群,晶胞常数为a=7.982(1)、b=15.806(3)、c=3.487(7)、α=90°、β=100.57°、γ=90°,晶体中的阴离子基团为[BO_3]。测量了TG-DSC曲线、紫外可见透过光谱、红外光谱、拉曼光谱,并计算了晶体单位体积Tb的含量。结果表明,Cd_4TbO(BO_3)_3晶体在500~1500 nm范围内透过率大于70%。Cd_4TbO(BO_3)_3晶体单位体积含Tb量为4.624×1021/cm3,是磁光晶体TGG单位体积含Tb量的0.3倍。综上表明Cd_4TbO(BO_3)_3是一种有前途的复合功能晶体材料。     

偶氮桥连羧酸配体与Zn(Ⅱ)构建的二维配位聚合物的合成、晶体结构及荧光性质

合成了化合物3-（5-叔丁基-2-甲氧羰基甲氧基苯基）偶氮苯甲酸甲酯（Me₂L）,并以此为配体与醋酸锌在水热条件下通过自组装获得了1个二维的配位聚合物{[Zn（H₂O）L]·H₂O}_n（1）,通过红外、元素分析及X-射线单晶衍射等检测手段对所合成的化合物进行了结构表征,并测试了其荧光发射性质。相对于配位前驱体H₂L的荧光发射,聚合物1的荧光发射略有红移。结构研究表明,该化合物中配体采取了常见的反式构型,形成了沿晶体学ab平面延伸的二维网状结构,聚合物中的溶剂水分子通过氢键连接在二维结构的内部。该配位聚合物的合成对于研究偶氮类配合物的光化学反应奠定了基础。     

Er3+掺杂的锗碲酸盐玻璃结构及光谱性能研究

采用熔融淬冷法制备了新型的Er³⁺/RE³⁺（RE³⁺=Ce³⁺，Tb³⁺）掺杂的GeO₂-TeO₂-Na₂O玻璃。测试了样品的差示扫描分析曲线、可见/近红外透过率、拉曼光谱、吸收光谱和1.53 μm发光光谱。研究发现适量的TeO₂对GeO₂的取代提高了玻璃的热稳定性，缩短了样品的吸收截止边。拉曼分析表明该系统玻璃有着宽广的红外透过范围。同时研究了980 nm激发下稀土离子（RE³⁺=Ce³⁺，Tb³⁺）的加入对Er³⁺掺杂的45GeO₂-45TeO₂-10Na₂O玻璃的光谱性能和能量传递的影响。发现随着Ce³⁺浓度增加大大地提高了1.53 μm的发光强度，CeO₂的最佳掺杂摩尔分数为0.1%，而Tb³⁺的共掺降低了1.53 μm的发光强度。可见Er³⁺/Ce³⁺掺杂的45GeO₂-45TeO₂-10Na₂O玻璃在C波段光纤放大器方面有潜在的应用前景。     

新型四齿手性硫氮配体的合成及其在不对称催化还原苯乙酮中的应用

以(1S,2S)-(+)-1,2-二苯基乙二胺为原料,分别与2-噻唑甲醛和4-咪唑甲醛经缩合反应合成了两个新型的四齿手性亚胺配体——N,N'-二(2-噻唑)-1,2-二苯基乙二胺(L1)和N,N'-二(4-咪唑)-1,2-二苯基乙二胺(L2),其结构经1H NMR,IR和ESI-MS表征。L1与Ir Cl(cod)2,L2与[Ir HCl2(cod)]2分别经原位反应制得催化剂CatⅠ和CatⅡ。以异丙醇为氢源,研究了CatⅠ和CatⅡ对苯乙酮经不对称氢转移反应合成手性α-苯乙醇的催化性能。结果表明:在最佳反应条件[苯乙酮0.5 mmol,n(KOH)∶n(Cat)=4∶1,异丙醇15 m L,于45℃反应10 h]下,CatⅠ为催化剂时,转化率90%,ee值33%;CatⅡ为催化剂时,转化率87%,ee值27%。     

溶剂热法合成水溶性B-PEI/NaYF4∶Yb3+,Er3+ 上转换发光纳米粒子

以枝状聚乙烯亚胺(Branched polyethylenimine,B-PEI)为表面活性剂,水和二乙二醇作为溶剂,采用溶剂热法合成出尺寸为45 nm左右的水溶性B-PEI/NaYF₄∶Yb³⁺, Er³⁺纳米粒子。在室温980 nm光激发下,样品显示出较强的上转换发光。样品表面的B-PEI分子中的氨基可以连接生物分子。细胞毒性实验显示样品具有较低的细胞毒性。以上结果可以为上转换发光纳米粒子在生物医学领域的应用提供有益的参考。     

Eu/Tm/Tb掺杂硼硅酸盐玻璃的发光性能

采用熔融淬冷法制备了性能优越的Eu/Tm/Tb单掺、双掺和三掺的硼硅酸盐玻璃。测试了样品的激发和发射光谱,计算了CIE色坐标,研究了紫外激发下Eu/Tm/Tb掺杂的硼硅酸盐玻璃的发光性能。结果表明:在361 nm激发下,随着Tm~(3+)加入到Eu_2O_3掺杂的硼硅酸盐样品中,观察到Tm~(3+)的459 nm(1D_2→3F_4)锐线特征发射峰,同时由于Eu~(3+),Eu2+→Tm~(3+)的能量传递的存在降低了Eu2+的437 nm宽带峰及Eu~(3+)的589nm(5D0→7F1)和612 nm(5D_0→7F_2)的特征发射峰强度。在377 nm激发下,Eu/Tm/Tb三掺样品能够同时出现红、绿和蓝光。调节Eu2O3的含量能有效改变发光玻璃的发光强度和颜色,最终得到色坐标为(0.33,0.386 7)的发光玻璃。     

偶氮桥连羧酸配体与Zn(Ⅱ)构建的二维配位聚合物的合成、晶体结构及荧光性质

合成了化合物3-(5-叔丁基-2-甲氧羰基甲氧基苯基)偶氮苯甲酸甲酯(Me2L),并以此为配体与醋酸锌在水热条件下通过自组装获得了1个二维的配位聚合物{[Zn(H2O)L]·H2O}n(1),通过红外、元素分析及X-射线单晶衍射等检测手段对所合成的化合物进行了结构表征,并测试了其荧光发射性质。相对于配位前驱体H2L的荧光发射,聚合物1的荧光发射略有红移。结构研究表明,该化合物中配体采取了常见的反式构型,形成了沿晶体学ab平面延伸的二维网状结构,聚合物中的溶剂水分子通过氢键连接在二维结构的内部。该配位聚合物的合成对于研究偶氮类配合物的光化学反应奠定了基础。     

不同气氛下YAl_3(BO_3)_4晶体的生长和激光性能研究

分别在有氧气氛(空气)和还原气氛(氢气/氩气混合气)下生长了YAl_3(BO_3)_4(YAB)晶体,并研究了不同生长条件下生长的YAB晶体的透过和266 nm激光的输出性能。结果表明,还原气氛下生长的YAB晶体能够消除266 nm附近的吸收,但是晶体的266 nm输出性能并未得到提高。分析推测了可能的原因,并对下一步工作提出可行性的建议。     

Tm~(3+)/Er~(3+)/Yb~(3+)掺杂的镓锗酸盐玻璃光谱性能及能量传递

采用熔融淬冷法制备得到透明的Tm~(3+)/Er~(3+)/Yb~(3+)掺杂镓锗钠玻璃。对比研究了808 nm和980 nm激发下Tm_2O_3含量对样品可见-红外光学光谱特性的影响。结合稀土离子能级结构,分析了Tm~(3+)、Er~(3+)和Yb~(3+)离子之间的能量传递机制。结果表明:在808 nm和980 nm的激发下,Tm~(3+)/Er~(3+)/Yb~(3+)掺杂样品中均观察到了473,655,521,544 nm的蓝、红和绿光。在808 nm激发下,随着Tm~(3+)浓度的增加,Tm~(3+):1 800 nm和Er~(3+):1 530 nm发射强度的比率I1.8/I1.53逐渐增大。由于在Tm~(3+)和Er~(3+)间的能量传递有效地改变了红光和绿光的发射强度,473,521,655 nm的发光强度呈现先升高再降低的趋势,在Tm_2O_3掺杂摩尔分数为0.3%时达到最大值。而在980 nm激发下,由于Yb~(3+)对Er~(3+)和Tm~(3+)的能量传递起主要作用,使得其上转换红光(655 nm)、绿光(521 nm和544 nm)和蓝光(473 nm)的发光强度高于808 nm激发下的上转换发光。