静电纺丝制备Eu(BA)3phen/PANI/PVP光电双功能复合纳米纤维及其性能

采用静电纺丝技术将聚苯胺(PANI)和稀土配合物Eu(BA)3phen掺杂到高分子材料聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中, 制备出新型的具有光电双功能的Eu(BA)3phen/PANI/PVP复合纳米纤维. 采用扫描电子显微镜、 X射线能量色散谱仪、 荧光光谱仪及宽频介电松弛谱仪对样品进行了表征. 实验结果表明, 复合纳米纤维直径为(270±31) nm. 在275 nm紫外光激发下, Eu(BA)3phen/PANI/PVP复合纳米纤维发射出主峰位于580, 594和617 nm的红光, 对应于Eu3+的 5D0→7F0, 5D0→7F1和5D0→7F2跃迁. 当m[Eu(BA)3phen]:m(PANI):m(PVP)=15:10:100 时, 复合纳米纤维的荧光发射最强. 复合纤维的电导率随PANI含量的增大而升高. 在m(PANI):m(PVP)=50:100时, 其电导率在高频(106 Hz)下达到1.5×10-6 S/cm.     

Tb3+掺杂Ca2Y8（SiO4）6O2荧光纳米纤维制备及发光性能

采用静电纺丝技术结合高温煅烧工艺,制备了稀土铽离子掺杂的氧基磷灰石型硅酸盐[Ca2Y8(SiO4)6O2:Tb3+]荧光纳米纤维。利用XRD,FT-IR,TG-DTA,SEM,HRTEM和荧光光谱仪等分析测试手段对样品的组成、结构和性能进行了表征。结果表明:前驱体纤维经800℃煅烧4 h后,获得的Ca2Y8(SiO4)6O2:Tb3+荧光纳米纤维,属于六方晶系,P63/m空间群,其平均直径为100 nm。在245 nm的紫外光激发下,Tb3+的发射光谱由蓝光区和绿光区两部分组成,前者在382,417和438 nm处的发射峰对应于Tb3+的5D3→7FJ(J=6,5,4)跃迁;后者在489,545,590和622 nm处的发射峰对应5D4→7FJ(J=6,5,4,3)跃迁,其中以5D4→7F5(545 nm)跃迁的发射峰为最强,呈现绿光特性,Tb3+的光致发光衰减曲线符合单指数行为,其荧光寿命达2.65 ms。     

ZrO2∶Tb3+纳米晶的离子交换法制备及其发光特性

以强碱性阴离子交换树脂为交换介质,采用离子交换法制备了稀土Tb3+离子掺杂的ZrO2:Tb3+纳米晶.通过XRD,TG-DSC,TEM,HRTEM等手段分析了样品制备过程的物相变化及晶粒形貌,用荧光光度计研究了样品的三维荧光光谱、激发光谱和发射光谱.结果表明:前驱沉淀物经800℃焙烧处理2 h,制备出近方型形貌,颗粒分散性好、尺寸约为40 nm的四方相ZrO2:Tb3+纳米晶.当焙烧温度升高到900℃以上时样品出现了少量单斜晶相,而经800℃焙烧处理的纯Zr02是以四方相和单斜相同时存在.说明稀土Tb3+离子的掺杂对ZrO2基质的四方晶相起到稳定作用.由ZrO2:Tb3+)的等角三维荧光光谱图显示Tb3+在ZrO2基质中的最佳激发波长为290 nm:在290 nm波长光的激发下观察到纳米ZrO2中Tb3+的发射峰位于491,545,582 nm分别对应于Tb3+的5D4→7F6、5D4→7F5、5D4→7F4、5D4→7F4能级跃迁,以491,545nm的发射峰最强,其中经800℃焙烧处理的样品其5D4→7F6跃迁发射与5D4→7F5跃迁发射强度几乎相同,说明该法制备的纳米ZrO2:Tb3+中5D4→7F6跃迁发射增强,使Tb3+发光的蓝色成分增加了.     

GdAlO_3∶Tb,RE中Tb,RE的能量传递研究

采用柠檬酸盐硝酸盐燃烧法制备了GdAlO3∶Tb,RE荧光粉体.在紫外激发下(254nm),GdAlO3∶Tb发射绿色荧光(5D4→7F5,544nm),Dy共掺杂对绿色发光有增强作用,Ce共掺杂对GdAlO3∶Tb绿色发光有降低作用.激发谱和能谱研究表明:Dy能级嵌入Tb主发射能级5D4(绿色发光能级)、5D3(蓝色发光能级)能级之间,Ce能级嵌入Tb主发射能级5D4、5D3能级上方.这种能级嵌入方式,使得稀土离子之间存在声子支持的共振能量传递,但Tb→Dy→Tb能量传递使Tb绿色发射(5D4→7FJ(J=3,4,5,6))增强,蓝色发射(5D3→7FJ(J=3,4,5,6))减弱;而Ce→Tb能量传递使Tb蓝色发射增强,绿色发射减弱.     

静电纺丝制备荧光导电双功能复合纳米纤维及其表征

采用静电纺丝技术将导电聚苯胺(PANI)和铕/铽稀土配合物掺杂到高分子基质聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中,制备出荧光导电复合纳米纤维。用扫描电镜(SEM)、荧光光谱仪(FL)、宽频介电松驰谱仪对荧光导电复合纳米纤维的性能进行分析,结果显示,在270nm紫外光激发下,铕系列与铽系列复合纳米纤维分别发出红光和绿光。同时,复合纳米纤维的电导率可以达到1.18×10~(-6) S/cm,两种复合纳米纤维同时具有优异的荧光性能及良好的导电功能。     

绿色荧光粉Ba2-xB2O5:xTb3+的制备及发光性能研究

采用高温固相法合成了Ba2-xB2O5:xTb3+绿色荧光粉。XRD图谱表明合成物质为纯相的Ba2B2O5晶体。该样品在256 nm(4f8→4f75d1)处有最强激发;有4个发射峰,分别位于489 nm(5D4→7F6),545 nm(5D4→7F5),585 nm(5D4→7F4)和622 nm(5D4→7F3);其中在545 nm处有最强发射。随着Tb3+掺杂浓度的不同,激发峰与发射峰的强度先增大后减小,当x=0.7时最佳。研究了电荷补偿剂Na+对发光性能的影响,样品的发射光谱强度随Na+掺杂浓度的增大而增大,当掺杂浓度达到或超过Tb3+浓度后发射光谱强度下降。     

绿色荧光粉KNaCa2（PO4）2:Tb3+的制备及发光性能研究

采用高温固相法成功制备了KNaCa2(PO4)2:Tb3+绿色荧光粉,并研究了其发光性质。测量了其激发和发射光谱,样品发射峰位于418,440,492,545,586,622 nm,分别对应Tb3+的5 D3→7 F5,5 D3→7 F4,5 D4→7 F6,5 D4→7 F5,5 D4→7 F4,5 D4→7 F3能级跃迁,主发射峰位于545 nm。主激发峰位于350～390 nm之间,属于4f→4f电子跃迁吸收,与InGaN管芯匹配。确定了在KNaCa2(PO4)2基质中Tb3+浓度对其发光强度的影响及其自身浓度猝灭机制。研究了不同电荷补偿剂对KNaCa2(PO4)2:Tb3+材料发光的影响,其中Li+离子改善其发光强度最为明显。     

溶胶-凝胶法制备Tb-PDA/PVA薄膜及其荧光性能

采用溶胶-凝胶法制备了铽(Ⅲ)-吡啶-2,6-二羧酸/聚乙烯醇(Tb-PDA/PVA)发光薄膜,其结构经IR,差热分析,原子力显微镜及荧光光谱表征.分析结果表明:薄膜表面平整,PVA中的纳米Tb-PDA(平均粒径为90 nm)分散均匀,在270 ℃以下具有良好的热稳定性.在紫外光照射下,薄膜发出较强的绿色荧光,最大发射峰位于544 nm,归属于Tb3+的5D4→7F5跃迁.     

YF3:Eu3+纳米纤维/高分子复合纳米纤维的制备与表征

采用静电纺丝技术制备了Y2O3:Eu3+纳米纤维,使用NH4HF2为氟化剂,经双坩埚法氟化和脱氨后得到YF3:Eu3+纳米纤维,再采用静电纺丝技术制备了YF3:Eu3+纳米纤维/PVP复合纳米纤维. XRD分析表明,立方相的Y2O3:Eu3+氟化后,得到了正交相的YF3:Eu3+纳米纤维,空间群为Pnma;YF3:Eu3+纳米纤维/PVP复合纳米纤维具有明显的YF3:Eu3+的衍射峰. SEM分析表明,YF3:Eu3+纳米纤维与YF3:Eu3+纳米纤维/PVP复合纳米纤维的直径分别为91±11 nm、319±43 nm,表面光滑. 用Shapiro-Wilk方法检验,纤维直径属于正态分布. 荧光光谱分析表明,YF3:Eu3+纳米纤维和YF3:Eu3+纳米纤维/PVP复合纳米纤维的最强发射峰均位于588 nm和595 nm,属于Eu3+的5D0→7F1跃迁,表明Eu3+占据YF3基质中Y3+晶格点的C2对称格位. PVP对YF3:Eu3+发光峰位没有影响,但发光强度降低;YF3:Eu3+的含量与YF3:Eu3+纳米纤维/PVP复合纳米纤维的发光强度成线性关系.     

静电纺丝技术制备聚丙烯腈/铕-脂肪酸相变和发光双功能复合纳米纤维

以不同链长的脂肪酸为配体,1,10-邻菲啰啉为第二配体,通过与发光稀土铕离子进行配位,合成了铕-脂肪酸相变和发光配合物;再采用静电纺丝技术以聚丙烯腈(PAN)为载体基质,铕-脂肪酸为相变和发光材料制备了一种新型的相变和发光纳米纤维.用扫描电镜(SEM)、X射线能量色散谱仪(EDS)、荧光光谱仪(FL)和差示扫描量热仪(DSC)对相变和发光纳米纤维的性能进行分析.研究结果显示,复合纳米纤维的直径在285~600 nm,在280 nm紫外光激发下,复合纳米纤维发射出主峰位于580,593和614 nm的红光,对应Eu3+的5D0-7F0,5D0-7F1及5D0-7F2跃迁.相变和发光纳米纤维具有优异的荧光性能及相变功能,纳米纤维的直径随着铕含量和脂肪酸碳链的增加呈现增大的趋势.     

高藜芦酸邻菲咯啉铽(Ⅲ)配合物的合成、晶体结构及荧光光谱

A terbium(Ⅲ) complex [Tb2(NO3)(DMPA)5(phen) 2] (HDMPA=homoveratric acid, C12H12O4; phen=1,10- phenanthroline), was synthesized and characterized by elemental analysis, IR and TG-DTG. Its crystal structure was determined by single crystal X-ray diffraction method. The complex, C74H71N5O23Tb2, crystallizes in the monoclinic system, space group P21/n. The emission spectrum of complex, there are four main peaks, 489, 545, 584 and 622 nm, respectively, corresponding to 5D4→7F6, 5D4→7F5, 5D4→7F4 and 5D4→7F3 transitions of Tb(Ⅲ). The intensity of 5D4→7F5 is much stronger than others.     

2,5-噻吩二甲酸与菲咯啉构筑的稀土配合物:晶体结构,荧光性质和对Cu2+离子的荧光传感

稀土硝酸盐和2,5-噻吩二甲酸与菲咯啉在水热反应条件下合成了3个新的配合物,[Ln(2,5-tdc)1.5(phen)(H2O)]n(Ln=Gd(1),Tb(2),Dy(3);2,5-tdc=2,5-噻吩二甲酸根,phen=菲咯啉)。通过X射线单晶衍射确定了它们的晶体结构。配合物1~3为同构的2D网络结构。配合物1在340 nm激发下出现最大发射中心位于366和387 nm的宽峰,可归属于配体的π*-π跃迁发射。配合物2在365 nm紫外灯照射下发绿光,其荧光发射光谱中出现了4个尖峰,位于491、545、588和620 nm处,对应于Tb3+的5D4→7FJ(J=6~3)跃迁。配合物2的荧光寿命显示为单指数衰减,其值为(0.123±0.005)ms。配合物3的发射光谱中出现了2个尖峰,位于482和575 nm处,分别对应于Dy3+的4F5/2→6H15/2和4F5/2→6H13/2跃迁。另外,研究了配合物2的荧光传感能力,该配合物可作为荧光探针检测水溶液中的Cu2+离子。     

GdF3∶Eu3+/NaGdF4∶Eu3+纳米晶的水热合成及发光性质

采用水热法,以聚乙二醇(400)为分散剂,以NaOH和HNO3溶液调节初始溶液pH值,合成GdF3∶Eu3+和NaGdF4∶Eu3+纳米晶。XRD和SEM结果表明:在酸性溶液(pH=3,5)、中性溶液(pH=7)和碱性溶液(pH=9)中,分别获得具有正交结构的GdF3∶Eu3+纳米晶,GdF3∶Eu3+和NaGdF4∶Eu3+混合晶,六方结构NaGdF4∶Eu3+棒状微米晶。根据Scherrer公式估算pH=3和pH=5时制备纳米晶的一次性粒径分别为49和28 nm。样品的发射光谱结果表明:特征发射峰来自于5D2、5D1、5D0到7FJ跃迁。在主晶相为GdF3样品中,主发射峰来自于Eu3+的5D0→7F1的磁偶极跃迁;晶相为NaGdF4样品的主发射峰来自于Eu3+的5D0→7F2电偶极跃迁。5D0→7F1和5D0→7F2跃迁发射相对强度比值显示:Eu3+在NaGdF4晶体中的格位对称性下降。激发光谱显示出Gd3+和Eu3+具有较好的能量传递。     

KZnF3∶Ce，Tb的溶剂热合成及光谱性质

采用溶剂热法合成了Ce3+,Tb3+单掺和双掺KZnF3发光粉。分析了样品的结构与形貌。结果表明,所合成的样品均为单相,颗粒粒度分布均匀。讨论了它们的光谱特性。研究发现,在KZnF3∶Ce3+激发光谱中激发带劈裂成2个带峰,最大发光中心分别位于263 nm(主峰)和246 nm,而在发射光谱中只观察到1个带状发射峰,最大发射中心位于330 nm。在KZnF3∶Tb3+激发光谱中存在较强的基质激发峰,而在发射光谱中,发现Tb3+的5D4→7FJ(J=6,5,4,3)跃迁。在KZnF3双掺体系中,Tb3+的发光强度随Ce3+的浓度增加而增强,存在Ce3+→Tb3+能量传递,尤其是Tb3+的5D4→7F5跃迁发射显著增强,有望成为一种有发展前途的绿色荧光材料。     

十配位、单核铽与乙酸及邻菲啰啉配合物的合成、晶体结构和性质

2.羧基肉桂酸、Tb(NO3)3·6H2O2和邻菲哕啉按物质的量1.5:1:1溶于乙醇溶液,用2 mol/L NaAc溶液调节混合溶液的pH值至5左右,用无水乙醚扩散的方法得到了一种新的配合物Tb(Ac),(phen):(Ac-=乙酸根).利用x射线单晶衍射分析确定了标题配合物的晶体结构.该晶体属于单斜晶系,Cc空间群,晶胞参数为a=1.164 5(2) nm.b=1.792 56(3)nm,c=1.30363(3)nm ,α=90.000,β=100.516 0(10)0,γ=90.000,M=696.47.V=2.56514(7)nm,3,Z=4,F(000)=2436,R(int)=0.0297.中心Tb3 离子与3个Ac-的6个羧基O原子和2个Phen分子的4个N原子配位.3个Ac-阴离子以螯合双齿一种配位方式与Tb3 离子配位,形成了3个四元环.2个Phen分子也以螯合双齿配位的方式与Tb3 离子配位,形成了2个五元环.中心Tb3 的配位数为10,Tb3 离子的配位环境可描述为扭曲的双帽四方反棱柱.在配合物的荧光光谱中,在491、543、584和615nm处出现4条谱线.分别对应于Tb3 离子的5D4→7F6、5D4→7F5、5D4→7F3和5D4→7F3跃迁.     

WO3/YF3:Eu3+复合纳米材料的制备与发光性能

采用直接沉淀法制备了WO_3/YF_3∶Eu~(3+)复合纳米材料,并对其结构、组成、形貌和发光性能进行了研究。XRD分析表明:复合纳米材料由纳米粒子WO3和结晶良好的正交晶系的YF3∶Eu~(3+)组成。SEM照片表明:片状WO3颗粒表面沉积了分散性较好、粒径均匀(尺寸为10~50 nm)的YF3∶Eu3纳米颗粒。荧光光谱分析表明:该复合纳米材料具有良好的发光性,以593 nm附近的5D0→7F1磁偶极跃迁为最强发射峰,与纯的YF3∶Eu~(3+)相比WO_3/YF_3∶Eu~(3+)发光强度明显增强,表明具有表面等离子共振效应的WO3纳米粒子对壳层的YF3∶Eu~(3+)起到发光增强作用。     

含稀土三元配合物高分子纳米纤维的制备与荧光性质研究

将发光良好的稀土三元配合物Eu(TTA)3phen和Tb(AA)3phen复合到水溶性的聚合物PVP中.通过静电纺丝技术得到了具有荧光特性的聚合物纳米纤维,并用扫描电镜和透射电镜对产物的微观结构进行了研究.同时研究了其荧光激发和发射光谱及荧光寿命.荧光测试表明稀土配合物在聚合物纳米纤维中比其在粉末中有更高的发光强度及更长的荧光寿命,其原因可归结为聚合物链状结构使得配合物无辐射的分子运动的受限,聚合物纳米纤维为稀土配合物提供了一个稳定的环境.该纳米纤维在紫外激发光的照射下可以发射出很强的稀土配合物的特征红光和绿光.     

3,4-二甲氧基苯乙酸邻菲啰啉钆(Ⅲ)配合物的合成、晶体结构及铕(Ⅲ)离子掺杂配合物的荧光光谱

合成了3,4-二甲氧基苯乙酸邻菲啰啉钆(Ⅲ)配合物:[Gd2(DMPA)6(phen)2](HDMPA=3,4-二甲氧基苯乙酸,C12H12O4;phen=1,10-邻菲啰啉),并通过元素分析、红外光谱、热重分析对其进行了表征,用单晶X射线衍射方法测定了配合物的晶体结构,晶体属于三斜晶系,空间群P-1。测定了铕离子掺杂的配合物的荧光光谱,荧光光谱表明,游离配体没有荧光,在形成配合物后,显示了铕(Ⅲ)离子的特征发射,在591,618,649和684 nm处观察到了4个分别对应于三价铕离子的5D0→7F1,5D0→7F2,5D0→7F3和5D0→7F4跃迁的特征发射峰,其中以5D0→7F2跃迁的发射最强,这表明配体将吸收的能量有效地转移给了中心离子,配体起到了很好的敏化作用。     

GdF_3∶Eu~(3+)/NaGdF_4∶Eu~(3+)纳米晶的水热合成及发光性质

采用水热法,以聚乙二醇(400)为分散剂,以NaOH和HNO3溶液调节初始溶液pH值,合成GdF3∶Eu3+和NaGdF4∶Eu3+纳米晶。XRD和SEM结果表明:在酸性溶液(pH=3,5)、中性溶液(pH=7)和碱性溶液(pH=9)中,分别获得具有正交结构的GdF3∶Eu3+纳米晶,GdF3∶Eu3+和NaGdF4∶Eu3+混合晶,六方结构NaGdF4∶Eu3+棒状微米晶。根据Scherrer公式估算pH=3和pH=5时制备纳米晶的一次性粒径分别为49和28 nm。样品的发射光谱结果表明:特征发射峰来自于5D2、5D1、5D0到7FJ跃迁。在主晶相为GdF3样品中,主发射峰来自于Eu3+的5D0→7F1的磁偶极跃迁;晶相为NaGdF4样品的主发射峰来自于Eu3+的5D0→7F2电偶极跃迁。5D0→7F1和5D0→7F2跃迁发射相对强度比值显示:Eu3+在NaGdF4晶体中的格位对称性下降。激发光谱显示出Gd3+和Eu3+具有较好的能量传递。     

静电纺丝技术制备Y_2O_3∶Yb~(3+),Er~(3+)上转换纳米纤维及其表征

采用静电纺丝技术制备了PVA/[Y(NO3)3+Yb(NO3)3+Er(NO3)3]复合纳米纤维,将其在适当的温度下进行热处理,得到Y2O3∶Yb3+,Er3+上转换纳米纤维.XRD分析表明,复合纳米纤维为无定形,Y2O3∶Yb3+,Er3+上转换纳米纤维属于体心立方晶系,空间群为Ia3.SEM分析表明,复合纳米纤维的平均直径约为150nm;随着焙烧温度的升高,纤维直径逐渐减小.经过600℃焙烧后,获得了直径约60nm的Y2O3∶Yb3+,Er3+上转换纳米纤维.TG-DTA分析表明,当焙烧温度高于600℃时,复合纳米纤维中水分、有机物和硝酸盐分解挥发完毕,样品不再失重,总失重率为83%.FTIR分析表明,复合纳米纤维与纯PVA的红外光谱一致,当焙烧温度高于600℃时,生成了Y2O3∶Yb3+,Er3+上转换纳米纤维.该纤维在980nm的半导体激光器激发下发射出中心波长为521,562nm的绿色和656nm的红色上转换荧光,分别对应于Er3+离子的2H11/2/4S3/2→4Il5/2跃迁和4F9/2→4Il5/2跃迁.对Y2O3∶Yb3+,Er3+上转换纳米纤维的形成机理进行了讨论.