稀土/高分子杂化发光材料的研究

用SiO2为无机组份和以与SiO2具有相似折射率和优良力学性能的丙烯酸类如甲基丙烯酸甲酯（MMA）和甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA），在交联剂3－（三甲氧基硅）丙基甲基丙烯酸酯（MSMA）存在下，快速制备了两种杂化基质材料SiO2/P(MMA-MSMA)和SiO2/P(HEMA-MSMA)。分别以盐酸和六次甲基四胺作为酸性催化剂和碱性催化剂，建立了快速制备透明凝胶的两步溶胶－凝胶法，大大缩短了溶胶的成胶时间，所得杂化材料具有良好的光学透明性，利用此方法制备了掺杂稀土配合物的多种发光杂化材料。采用组装的方法，得到了稀土配合物与层次化合物α－磷酸氢锆（α－ZrP)及中孔分子筛材料MCM－41的组装体，并对所制备的杂化材料进行了表征。另外，将稀土配合物通过共价键嫁接于无机SiO2基质中，得到了含有稀土配合物的分子杂化材料。     

基于KH56O修饰的有机/无机杂化材料电光波导制备

利用溶胶-凝胶法制备了硅烷偶联剂KH560修饰的有机/无机杂化电光材料,分析了KH560的水解缩合的反应机理.对制备好的电光薄膜进行了表面形貌、折射率和电光特性的表征,并用反射法测量得出了该材料的电光系数为3.5pm/V.针对这种材料柔韧的特性,设计了上加载条形电光波导,并利用Opti-BPM软件模拟了二维和三维光场....     

分子型含铽离子-磺基水杨酸配合物无机/有机光功能杂化材料的设计与表征

通过对5-磺基水杨酸进行化学修饰并引入偶联基团,同Tb³⁺配位后与正硅酸乙酯水解缩聚来制备以强化学键结合的光功能杂化材料。利用紫外光谱、核磁共振等来表征中间体和材料的结构。荧光数据表明:材料表现出Tb³⁺的特征光谱,并具有良好的发光性能。     

有机-无机杂化低密度多孔材料的研制

主要开展了高内相乳液法（HIPE）制备有机／无机杂化低密度多孔材料。制备了不同SiO2含量的丙烯酸酯／SiO2杂化多孔材料，研究不同无机含量对杂化材料体积收缩的影响，结果列于表1。     

SiO2粉末中均苯四甲酸铕稀土配合物的发光性质

采用溶胶-凝胶法，以掺杂方式制备了含有均苯四甲酸铕稀土配合物的SiO2粉末转光材料。讨论了协同发光离子对其发光强度的影响，研究了他们的激发光谱和发射光谱，并与其纯配合物固体粉末进行了比较。     

稀土配合物掺杂凝胶的原位光声光谱研究及其共发光效应

采用溶胶-凝胶方法,制备了Ln(Sal)₃·H₂O(Ln3+∶La3+, Nd3+, Tb3+; Sal: 水杨酸) 稀土配合物掺杂的二氧化硅凝胶样品。首次采用光声光谱对稀土配合物在凝胶中的形成进行研究。结果表明,经110 ℃热处理后,Tb3+, La3+和Nd3+配合物掺杂的凝胶样品在配体吸收处的光声强度依次明显增强;而对仅在室温陈化、干燥的湿凝胶样品,其配体吸收处的光声强度几乎完全相同。研究发现,未经适当的热处理过程凝胶样品中稀土配合物尚不能形成。结合荧光光谱,分析了凝胶中稀土离子配位环境的变化和稀土配合物的形成。首次发现了稀土芳香羧酸配合物掺杂凝胶的共发光效应,考察Tb_0.8Gd_0.2(Sal)₃·H₂O和Tb_0.8Nd_0.2(Sal)₃·H₂O配合物掺杂的凝胶样品,发现Gd3+离子的引入了增强了凝胶样品中Tb3+的发光效率,而Nd3+离子的引入明显减弱了凝胶中Tb3+的发光,并对共发光效应可能的机理进行了讨论。     

基于KH560修饰的有机/无机杂化材料电光波导制备

利用溶胶-凝胶法制备了硅烷偶联剂KH560修饰的有机/无机杂化电光材料,分析了KH560的水解缩合的反应机理.对制备好的电光薄膜进行了表面形貌、折射率和电光特性的表征,并用反射法测量得出了该材料的电光系数为3.5pm/V.针对这种材料柔韧的特性,设计了上加载条形电光波导,并利用Opti-BPM软件模拟了二维和三维光场.摸索了其制备的加工工艺,制备了该结构的光波导,最后得到了这种波导的近场输出.     

溶胶-凝胶法制备有机/无机复合荧光粉及其发光性能

以正硅酸乙酯(TEOS)和有机荧光染料(Calcein等)为原料,采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法制备了有机/无机复合荧光粉。探讨了有机染料的掺杂浓度、反应体系pH值、H₂O与TEOS的比值等控制参数对反应时间和材料性能的影响。利用XRD、TEM、PL光谱分析手段对纳米复合荧光粉的结构、粒度、形貌、光谱进行了表征。结果表明:制备的粉体在纳米尺寸范围内是透明的;材料的发射光谱为宽带,激发峰值波长为450nm,发射波长为520nm;峰值波长的位置不随掺杂浓度的变化而改变,但光谱强度会发生相应的变化;最佳掺杂浓度为5×10^-4mol/L。     

担载ZnTHPP的TiO2杂化材料的制备及结构表征

采用溶胶-凝胶(Sol-gel)法将四(对-羟基)苯基锌卟啉(ZnTHPP)担载于TiO2机网络中,得到了一种新的有机/无机杂化材料.利用热重(TG)、红外光谱(FTIR)、紫外(UV)及固体漫反射光谱(DRS)、扫描电镜(SEM)对杂化材料的结构和形貌进行了表征,结果表明ZnTHPP/TiO2杂化材料具有良好的热稳定性,锌卟啉以化学键的形式与TiO2结合,并且锌卟啉的加入有效地拓宽了TiO2的可见光吸收范围.     

键合型有机/无机杂化材料加载条形波导电光调制器

相对于普通的有机/无机杂化材料,侧链键合型有机/无机杂化材料能提高生色团的掺杂浓度,避免出现结晶、相分离等现象,同时生色团极化有序性的弛豫因生色团运动受阻而降低,具有较高的热稳定性.本文采用溶胶凝胶法合成了一种性能优良、稳定的侧链键合型有机/无机杂化材料,并将这种材料应用于电光调制器的电光层,利用传统的半导体工艺,采用...     

稀土离子掺杂钙钛矿纳米晶的光学性质和应用

近年来,钙钛矿纳米晶由于具有优异的光电性质,在发光、光电转换等领域获得了广泛的研究,已然成为科研界的"明星材料".然而,钙钛矿纳米晶存在一些不足之处(例如稳定性差、光谱仅限于可见光区等),限制了其应用.稀土离子具有丰富的4f能级和特殊的电子构型,因此,将稀土离子掺杂到钙钛矿纳米晶中,能够显著提升材料的光电性质,并改善稳...     

掺稀土离子的电子俘获材料

可利用不等价离子取代法或高能射线辐照法制备电子俘获材料,如长余辉发光材料znO-SiO₂-B₂O₃-MnO、CaS:Eu²⁺,Tm³⁺、CaGa₂S₄:Eu²⁺,Ho³⁺和固体剂量材料Zn_0.96(BO₂)₂:0.04Tb,Sr_0.93Dy_0.07B₄O₇等.利用俘获在缺陷中的电子-空穴对的复合,并把能量传递给Eu²⁺或Mn²⁺等激活离子而产生长余辉发光或热释光.它们将在弱光照明与显示,信息存储和辐射治疗与探测、监控等方面获得应用.     

一种新型铽、钆稀十配合物的发光特性

合成了一种新型的铽、钆稀土配合物TbGd（BA）6（bipy）2，把它作为发光材料应用于有机电致发光器件中。为改善稀土配合物的载流子传输能力并避免其在真空蒸发时的热分解，实验中将铽、钆稀土配合物TbGd（BA）6（bipy）2掺入高分子导电聚合物Poly（N-vinycarbazole）（PVK）中，用旋涂的方式制备发光层，并制成电致发光器件。通过测量器件的光致和电致发光光谱，均得到纯正的、明亮的Tb^3＋离子的绿光发射，四个特征峰分别位于489，545，585，620nm，分别对应着能级^5D4→^7FJ（J=6，5，4，3）的跃迁。讨论了共混体系的发光特性和能量传递机理。稀土配合物的光敏发光是由于外部直接激发及PVKt到稀土配合物的能量传递。电致发光有两个途径，PVK到稀土配合物的能量传递及载流子的直接俘获。在双层器件中，发光区域随Alq3厚度变化，尤其是在高电压下，激子复合区域移向Alq3一侧。优化后，多层器件在电压为13V时，达到最高亮度183cd／m^2，得到明亮的铽的绿色发光。     

一种新型铽、钆稀土配合物的发光特性

合成了一种新型的铽、钆稀土配合物TbGd(BA)6(bipy)2,把它作为发光材料应用于有机电致发光器件中。为改善稀土配合物的载流子传输能力并避免其在真空蒸发时的热分解,实验中将铽、钆稀土配合物TbGd(BA)6(bipy)2掺入高分子导电聚合物Poly(N-vinycarbazole)(PVK)中,用旋涂的方式制备发光层,并制成电致发光器件。通过测量器件的光致和电致发光光谱,均得到纯正的、明亮的Tb3 离子的绿光发射,四个特征峰分别位于489,545,585,620nm,分别对应着能级5D4→7FJ(J=6,5,4,3)的跃迁。讨论了共混体系的发光特性和能量传递机理。稀土配合物的光致发光是由于外部直接激发及PVK到稀土配合物的能量传递。电致发光有两个途径,PVK到稀土配合物的能量传递及载流子的直接俘获。在双层器件中,发光区域随Alq3厚度变化,尤其是在高电压下,激子复合区域移向Alq3一侧。优化后,多层器件在电压为13V时,达到最高亮度183cd/m2,得到明亮的铽的绿色发光。     

乙酸类稀土配合物/聚丙烯酰胺的合成及其发光性能

以小分子乙酸和乙酸铵为配体,合成了水溶性乙酸类稀土配合物NH4REAc(RE为Tb或Eu)。将该类配合物与水溶性丙烯酰胺单体通过水溶液聚合,得到了透明的聚丙烯酰胺光致发光材料(NH4REAc/PAM)。着重研究了配合物和聚合物发光性能。结果表明,NH4REAc配合物和NH4REAc/PAM聚合物均能发射很强的稀土Tb3+或Eu3+离子特征荧光;NH4TbAc和NH4TbAc/PAM中的Tb3+离子5D4→7F5均有较长的荧光寿命,形成聚合物后表观荧光寿命有所增加,但量子效率η却有所降低。     

2018年4期电子期刊

稀土有机配合物具有优异的发光性能,但其内在缺陷如较低的稳定性和较差的加工性等则限制了它们的实际应用。离子液体稳定性和溶解性能均较好,将稀土配合物和离子液体结合可以有效地弥补上述不足,同时可以赋予材料更多奇特和优异的性能,从而增强它们的实用性。本文主要介绍了一些典型的含离子液体和稀土配合物的发光材料体系,阐明了离子液体在这些体系中的地位及作用,并对这类材料未来的应用及发展前景作了展望。     

二氧化硅对稀土掺杂二氧化钛薄膜形貌与发光性能的影响

为提高稀土掺杂TiO₂薄膜的上转换效率,采用溶胶-凝胶法和旋涂镀膜工艺制备了Yb³⁺-Er³⁺共掺杂SiO₂/TiO₂上转换光致发光薄膜,研究了SiO₂对TiO₂薄膜形貌以及发光性能的影响。利用FE-SEM观察了薄膜的表面形貌,利用分光光度计测试了薄膜在近红外光区域的透射率的变化,并用荧光光谱仪测试了薄膜的上转换发光光谱。结果表明：SiO₂的掺杂导致TiO₂颗粒尺寸显著减小,TiO₂薄膜在近红外的透射率也有所下降。在980 nm红外光激发下,SiO₂/TiO₂薄膜在630~670 nm处获得了明显的上转换红光发射,在516~537 nm和537~570 nm处获得了较弱的上转换绿光发射。由上转换发光强度与激光泵浦功率的关系推知,绿色和红色上转换发光均为双光子吸收发射过程。