芳羧酸功能化的聚苯乙烯与Tb(Ⅲ)离子形成的 高分子-稀土配合物的荧光发射性能

通过大分子反应将苯甲酸(BA)键合在聚苯乙烯(PS)侧链, 制得芳羧酸功能化的聚苯乙烯PSBA。以PSBA为大分子配基, 以邻菲啰啉(Phen)为小分子配体, 与Tb(Ⅲ)离子配位, 分别制备了二元配合物PS-(BA)₃-Tb(Ⅲ)与三元配合物PS-(BA)₁-Tb(Ⅲ)-(Phen)₂及PS-(BA)₁-Tb(Ⅲ)-(Phen)₃,采用红外光谱(FTIR)和紫外吸收光谱(UV) 对配合物进行了表征, 深入研究了配合物(溶液与薄膜)的荧光发射性能。 研究结果表明, 大分子配基PSBA与Tb(Ⅲ)离子所形成的二元或三元高分子-稀土配合物均能发射出很强的Tb(Ⅲ)离子特征荧光, 即键合在PSBA侧链的配基BA能有效地敏化Tb(Ⅲ)离子的荧光发射。与二元配合物相比较, 以小分子Phen为第二配体所形成的两种三元配合物具有强度更高的荧光发射。     

新型β-二酮配体及其Eu(Ⅲ)三元配合物的合成、表征及发光性能的研究

采用Claisen缩合反应合成了一种新型的β-二酮化合物1-(4-溴苯)-3-苯基丙烷-1,3-二酮(L),并以其为第一配体,邻菲罗啉(Phen)为第二配体,合成出新型稀土Eu(Ⅲ)三元配合物。通过元素分析、红外光谱、紫外光谱、荧光光谱对合成的配体及三元配合物进行了表征。红外光谱的分析表明：配体L含有β-二酮结构,且烯醇式含量高;配合物中L的氧原子以及Phen中的氮原子与稀土离子进行了配位。紫外光谱的分析表明配合物中的能量传递主要来自第一配体。通过荧光光谱研究了配合物的发光性质,结果显示配合物表现出Eu3+的特征发射,主发射峰为Eu3+的5D₀ →7F₂发射,属于窄带发射,单色性较好,是具有潜在应用价值的红色发光材料。     

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。     

在铕-2-噻吩甲酸-邻菲咯啉三元配合物中La3+对Eu3+的发光影响

合成了七种不同掺杂比例的稀土高氯酸盐(铕掺镧)与2-噻吩甲酸-邻菲咯啉的固态配合物,对配合物进行了元素分析、稀土络合滴定、摩尔电导测定,确定了配合物组成为(Eu1-xLax)·L3·phen·1/2H2O(x=0·000～0·200,L为2-噻吩甲酸,phen为邻菲咯啉),并测定了配体及配合物的IR谱及荧光激发和发射光谱。摩尔电导数据表明,此类配合物为非电解质。红外光谱测定表明,配体2-噻吩甲酸羧基氧与稀土离子配位,配体1,10-邻菲咯啉两个氮原子与稀土离子配位。荧光光谱测定表明,Eu3 处于无反演对称中心格位上,Eu3 配合物发射强度增大。配合物中La3 对Eu3 的发光产生敏化增强效应,当La3 掺入量为0·005mol时敏化强度最大,随着La3 浓度的增大,对Eu3 的发光敏化强度降低。     

基于邻菲咯啉的反应型三元铕配合物的合成与荧光性质

以二苯甲酰甲烷(HDBM)为第一配体,5-丙烯酰胺基-1,10-菲咯啉(Aphen)为活性第二配体,制备了新的反应型三元铕配合物Eu(DBM)₃Aphen。通过元素分析、红外光谱和热分析对配合物进行了组成确定,采用紫外光谱、荧光光谱、荧光寿命和荧光量子产量研究了配合物的光物理性能。结果表明,在紫外光激发下,配合物Eu(DBM)₃Aphen能发射Eu3+的特征荧光,其荧光发射强度、单色性、荧光寿命和荧光量子产率等均显著高于文献报道的丙烯酸配合物Eu(DBM)₂AA的相应数值,表明配合物Eu(DBM)₃Aphen不仅可作为潜在的红色发光材料,还可作为反应型的配合物,为制备具有优异发光性能的稀土聚合物提供了一条新的途径。     

邻菲绕啉对Tb(Ⅲ)、Eu(Ⅲ)水杨酸二元配合物荧光强度的影响研究

通过分析邻菲绕啉与Tb(Ⅱ)、Eu(Ⅱ)水杨酸二元、三元配合物的多种谱留数据、证实由于邻菲绕啉的最低三重态与Tb(Ⅱ)、Eu(Ⅱ)离子的第一激发态能级差的不同,使得邻菲绕啉够增强Eu(Ⅱ)离子的水杨酸二元配合物的荧光强度而减弱Tb(Ⅱ)离子的水杨酸二元配合物的荧光强度。     

三元配合物Eu(BA)3PIP和 Eu(BA)3phen的制备与发光性质

合成了邻菲罗啉(phen)衍生物2-苯基-咪唑并 -1,10-菲罗啉(PIP),并以其为第二配体,苯甲酸(BA)为第一配体,制备出新型稀土铕三元有机配合物Eu(BA)₃PIP;在相同条件下,第一配体不变,1,10-菲罗啉为第二配体,还制备出Eu(BA)₃phen。采用元素分析、红外光谱、热重和差热分析等技术对合成的配体PIP及配合物Eu(BA)₃PIP和Eu(BA)₃phen进行了表征。通过发光光谱研究了配合物的发光性质,结果表明第二配体PIP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Eu³⁺离子,表现出较强的Eu³⁺离子的特征发射。两种配合物相比,Eu(BA)₃PIP的发光强度明显大于Eu(BA)₃phen的发光强度,说明适宜的第二配体对配合物有很好的敏化发光作用。     

2-(4-氯代苯甲酰基)苯甲酸配合物光致发光研究

以Eu3+,Tb3+为中心离子,2-(4-氯代苯甲酰基)苯甲酸(HCBBA)为第一配体,邻菲咯啉(Phen)、三苯基氧膦(TPPO)、二苯亚砜(DPSO)为第二配体,合成了多种铕铽的二元和三元配合物,并测试其荧光效能,以研究配体的加入对中心离子发光强度的影响。结果表明,合成的配合物均发出Eu(Ⅲ)和Tb(Ⅲ)的特征荧光,但相对强度明显不同。在铕与2-(4-氯代苯甲酰基)苯甲酸根(CBBA)形成的配合物体系中,Phen和DPSO显示了较强的敏化作用,且Phen敏化效果更强,而TPPO则对配合物荧光有猝灭作用。在Tb-CBBA体系中,DPSO表现出很强的敏化作用, Phen和TPPO却对配合物荧光起猝灭作用,且TPPO猝灭效果更强。经红外推测,羧酸根均以双齿桥式与Eu3+和Tb3+配位;在3 200～3 600 cm-1出现水的弱的羟基的伸缩振动吸收峰,表明配合物中含有结晶水。     

氯化稀土(Eu3+,Tb3+)乙酰丙氨酸咪唑的FTIR光谱和激光激发光谱

用OPO激光为激发光源,对两种新型三元固态配合物氯化稀土(Eu3+,Tb3+)乙酰丙氨酸咪唑进行了荧光光谱测试,发现激光激发波长为487 nm时,铽配合物在545 nm处产生较强的铽(Ⅲ)离子特征绿色荧光谱线,激发波长为465 nm和525 nm时,铕配合物均在613 nm和618 nm处产生强的铕(Ⅲ)离子特征红色荧光谱线;并且这两种稀土配合物的荧光均比相应稀土盐的强.分析了上述现象产生的原因,讨论了配体对中心离子发光性能的影响.同时还测试了标题配合物的FTIR和UV/VIS光谱.     

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     

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.     

均苯三甲酸Eu-Tb配合物的合成及荧光性质研究

以H₃BTC为配体,用水热法合成了均苯三甲酸Eu-Tb系列发光配合物Eu_1-xTb_x BTC·nH₂O(H₃BTC=1,3,5-均苯三甲酸,x=0,0.1,0.3,0.5,0.7,0.9,1.0;n=0, 0.5),通过化学分析及元素分析确定了配合物的组成,用红外光谱对其进行了表征;研究了配合物的激发光谱和发射光谱,并就其荧光强度与两种稀土离子含量之间的关系进行了讨论。结果表明：(1)该系列配合物(除纯均苯三甲酸Tb外)均发出Eu离子的特征荧光,而荧光强度随着Eu和Tb离子的不同发生了明显变化,发射峰位置基本不变;(2)系列配合物中Tb对Eu的荧光强度有敏化作用,Eu对Tb的荧光强度有猝灭作用;同时Eu离子的5D₀→7F₁和5D₀→7F₂跃迁发射强度较强,且均劈裂为两个峰(587,593 nm)及(611.2,618 nm),这是由于Eu离子所处的配位环境不同所引起的。     

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。     

掺杂金属离子对(Eu,Tb)稀土配合物发光性质的影响

合成了以柠檬酸为第一配体、1,10-菲咯啉为第二配体的单核稀土(Eu、Tb)配合物和Tb/Y、Eu/Y按不同比例混合的掺杂稀土配合物。采用红外光谱、紫外光谱、激发和发射光谱等对合成的配合物结构和荧光性能进行了表征。红外光谱表明稀土离子与第一、第二配体进行了配位,配合物的紫外吸收主要是配体的吸收,保持了π→π^* 电子跃迁的特征。激发和发射光谱表明,不发光稀土离子Y³⁺的掺入能显著增强发光稀土离子的光发射强度。     

铽-聚N-乙烯基乙酰胺体系中镧钆掺杂稀土配合物谱学研究

在乙醇溶液中合成了掺杂镧和钆的铽-聚N-乙烯基乙酰胺(PNVA)的掺杂稀土配合物, 并通过红外光谱、紫外光谱、 XPS光电子能谱和荧光光谱研究了该配合物的光谱性质. 结果表明: 掺杂稀土配合物中的稀土离子都与高分子配体PNVA产生配位作用. 配合物的最佳激发波长为303 nm;在此波长激发下, 配合物发出较强铽的特征荧光, 说明非荧光稀土离子(La3 和Gd3 )对Tb3 离子的发光有显著的增强作用, 而对Tb3 的发射峰位影响不大.     

稀土萘甲酸邻菲咯啉三元固体配合物的IR和Raman光谱

合成了 5种稀土萘甲酸邻菲咯啉三元配合物 ,其通式为RE(Nap) 3·phen(RE3 =Y3 ,La3 ,Eu3 ,Tb3 ,Dy3 ;Nap- =萘甲酸根 ;phen =邻菲咯啉 )。测定了配合物的IR和Raman光谱 ,对配合物的振动频率作了归属。光谱数据表明 ,稀土离子与萘甲酸的COO- 以双齿方式配位 ,与邻菲咯啉的CN基形成五员螯环。     

稀土(铕-铽)-18冠6-对苯二甲酸配合物的荧光性能

以对苯二甲酸(L′)为桥联配体,18冠6(L)为配体,稀土(Eu Tb)为中心离子,合成了一系列超分子化合物,对其进行了元素分析,红外光谱及荧光性能测量。确定了配合物的组成为(Eu1-xTbx)2L2L′(ClO4)4·H2O(6+3x);推测出Eu3+离子直接与冠醚氧原子配位,而较小半径的Tb3+与18冠6则通过H2O配位。H2O分子与冠醚氧原子以氢键形式连结,对苯二甲酸以双齿形式桥联两个稀土离子冠醚配合物,形成双核结构单元;在此配合物中,Tb3+离子对Eu3+离子的发光有一定的敏化作用,而Eu3+离子对Tb3+离子的荧光却有强的猝灭作用。     

4,4’-联吡啶桥联的链状Zn(Ⅱ)配合物：合成、晶体结构和对Tb(Ⅲ)离子的荧光敏化

以硝酸锌与3,4’-联苯二甲酸(3,4’-H₂dpdc),4,4’-联吡啶(4,4’-bpy)为反应物,以水为溶剂,适当调节pH值,通过水热反应,得到配合物[Zn(3,4’-Hdpdc)₂(4,4’-bpy)](Zn-MOF)。利用X射线单晶衍射测试分析确定了该配合物是由4,4’-bpy配体桥联Zn(Ⅱ)离子形成的 “Z”形链结构,属于单斜晶系,C2/c空间群。在278 nm激发下,Zn-MOF的荧光发射光谱在341～537 nm范围出现宽发射峰,最强发射峰波长406 nm,属于配体的π*-π跃迁。研究了该配合物对Tb(Ⅲ)离子发光性能的影响。实验结果表明,Zn-MOF可敏化甲醇和水溶液中的Tb(Ⅲ)离子,使Tb(Ⅲ)离子的特征荧光发射峰增强。在荧光光谱490,545,585和624 nm出现强的线状发射峰,对应于Tb(Ⅲ)离子的5D₄→7F_J (J=6～3)跃迁。最强发射峰位于545 nm (5D₄→7F₅),为绿光。Zn-MOF可用作荧光探针检测甲醇和水溶液中的Tb(Ⅲ)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.     

新型稀土铕,铽β-二酮配合物的合成与荧光性质

采用克莱森缩合反应合成了一种新型的β-二酮化合物1-(4-氨基苯)-4,4,4-三氟丁烷-1,3-二酮(p-NBFA)。以其为第一配体,邻菲咯啉(phen)为第二配体,合成出新型Eu(Ⅲ),Tb(Ⅲ)三元配合物。通过元素分析确定了配合物的组成为Eu(p-NBFA)3phen和Tb(p-NBFA)3phen。红外光谱的分析表明p-NBFA中的氧原子以及phen中的氮原子与稀土离子进行了配位。紫外光谱表明第一配体p-NBFA为能量传递的主体,第二配体phen起协同作用。通过荧光光谱研究了配合物的发光性质,结果显示在Tb(p-NBFA)3phen中,除Tb3+的特征发射外,还可以观察到470nm的发射,进一步的研究表明,此处发射为配体p-NBFA的发射,这是由于配体的能级与Tb3+的发射能级较近,产生了逆传能过程。而在Eu(p-NBFA)3phen的发射谱中,均表现出稀土离子的特征发射,且发光强度较大,说明配体的能级与Eu3+的发射能级比较匹配。