无机/有机稀土配合物杂化发光材料研究进展

近年来材料的发展趋势是功能互补,性能优化。稀土配合物发光强度大、单色性好,缺点是光稳定性和热稳定性较差,因此须将其掺入一定基质中,这样所得到的有机 /无机杂化发光材料,兼备了有机、无机材料的优点。根据杂化材料中稀土配合物与基质之间作用力不同,可分为第一类杂化材料(两相间以弱键如氢键等结合)和第二类杂化材料(两相间以强键如共价键等结合)。对这两类杂化材料近年来国内外的研究情况作了综合评述,并展望了其发展趋势。     

提高稀土铕配合物发光性质研究

将稀土铕配合物—Eu(BA)3(TPPO)2分别组装到未修饰和修饰的介孔分子筛(SBA-15)中,详细地表征了样品的形貌和结构,系统地研究了其光致发光性质和稳定性,并与纯的稀土配合物进行比较研究。研究结果表明,SBA-15为组装的稀土配合物提供了良好的刚性环境,组装后的稀土铕离子配合物的光致发光稳定性比纯的配合物的光致发光稳定性有很大的提高。这将使稀土配合物在分子光学、电子器件等诸多领域具有重要的应用前景。     

稀土发光配合物和高分子PVK之间的能量传递及其在高分子中的分散状态研究

我们使用乙酰水杨酸（aspirin)作为第一配体、邻菲罗琳（phen)为第二配体,在乙醇溶液中合成了稀土发光配合物。元素分析和红外光谱证明它的分子组成的TbC27N2O12H28、分子式就为Tb(aspirin)3phen。光致发光研究表明导电高分子（PVK）和稀土配合物之间存在Foerster能量传递现象。这种能量传递的一个必要条件应该是稀土配合物的激发谱和高分子PVK的发射谱有重叠。稀土配合物掺杂高分子PVK的透射电镜照片表明稀土配合物在高分子PVK中分散比较均匀,分散尺度在20-30nm之间。同时,我们发现高分子PVK和稀土配合物混合后不能均匀分散,这可能是影响电致发光器件寿命的一个因素。     

稀土发光材料应用领域的新进展

探讨了稀土发光材料在各应用领域的作用机理、研制开发及科技进展 ,并指出了它广阔的发展前景     

稀土掺杂材料的上转换发光

稀土掺杂材料的上转换发光是实现光波频率转换的重要途径,也是稀土掺杂发光材料研究的重要内容。本文从介绍与上转换相关的基本概念出发,阐述了稀土离子上转换发光的发展历史;对稀土离子掺杂材料的能量传递、激发态吸收、合作敏化、合作发光、双光子吸收激发及光子吸收雪崩等上转换发光机制进行了概述,并对各机制进行了比较;对不同稀土离子掺杂体系中上转换发光的机制进行了总结;对以往研究的稀土掺杂上转换发光材料的基质,包括粉体材料、晶体材料、非晶材料进行了概括;最后对影响稀土离子上转换发光效率的因素进行了分析,提出了在上转换发光材料的设计中应重点考虑基质对泵浦光及上转换发射光的吸收、基质材料的声子能量、稀土离子的掺杂方案及泵浦途径等因素。     

提高土铕配合物发光性质研究简

将稀土铕配合物Eu（BA）3（TPPO）2分别组装到未修饰和修饰的介孔分子筛（SBA-15）中,详细地表征了样品的形貌和结构,系统地研究了其光致发光性质和稳定性,并与纯的稀土配合物进行比较研究。研究结果表明,SBA-15为组装的稀土配合物提供了良好的刚性环境,组装后的稀土铕离子配合物的光致发光稳定性比纯的配合物的光致发光稳定性有很大的提高。这将使稀土配合物在分子光学、电子器件等诸多领域具有重要的应用前景。     

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。     

高分子长余辉发光材料研究进展

高分子长余辉发光材料具有无定态结构、可加工性能好、发光寿命长、成本低廉等优点,对拓展纯有机长余辉发光材料的应用具有重要意义。为了实现高分子发光材料的长余辉发射,当前主要是利用杂原子或者重原子的自旋轨道耦合作用,提高单/三线态激子间的系间窜越能力;高分子基质中的氢键、卤键、离子键等分子内和分子间相互作用为磷光基团提供刚性环境,抑制其三线态激子的非辐射跃迁和猝灭。基于此,本文综述了近年来高分子长余辉发光材料的研究进展,以及在未来发展过程中面临的机遇与挑战。     

脉冲强磁场下稀土材料的发光行为研究

脉冲强磁场具有峰值磁场强及扫场速度快的特点,在一个磁场脉冲内可获得从零场到最高磁场强度的全部数据,因而测量结果具有较高的精确度和对比度。稀土发光材料因具有发光谱线丰富、发光效率高的特点,在照明、显示和传感等领域有着广泛的应用。在强磁场作用下,稀土发光材料展现出发光强度和颜色可调的特征,在磁场传感、磁场标定和磁控发光器件等方面有重要应用价值。文章利用武汉国家脉冲强磁场科学中心磁光测量装置,系统地研究了铒、铕等稀土元素掺杂的发光材料在脉冲强磁场作用下的发光光谱、发光强度以及精细能级结构等特征随磁场变化的规律,初步探索了脉冲强磁场下的磁光谱在晶体结构分析、能级结构确定、磁场标定以及磁场传感等方面的应用。     

铽共聚荧光高分子的发光性能研究

以合成的铽三元荧光配合物为原料,采用键合法制备了16种绿色荧光高分子.通过荧光光谱分析研究它们的性能.结果表明,所有绿色荧光高分子的发光特性与铽三元荧光配合物的发光特性基本相似,均发出了铽离子的特性光,荧光表现为绿色.采用散点图和列表法研究了绿色荧光高分子化合物的荧光强度与铽三元荧光配合物单体量间的关系.结果表明,绿色荧光高分子的荧光强度与铽三元荧光单体量间不成线性关系.     

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。     

稀土氟化物纳/微米材料的水热合成、形成机理和发光性质

研究了稀土氟化物纳/微米材料的设计合成、形貌控制、形成机制以及发光性质.发展了一种简单、整体、没有模板、环境友好的水热方法合成系列稀土氟化物,即用有机添加剂柠檬酸钠(Na3C6H5O7·2H2O)作为配位剂和形貌控制剂,通过改变氟源(NaF,NH4F或NaBF4)和最初溶液的pH值,得到了具有不同成分、晶体结构、尺寸和...     

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.     

YTaO4 : Eu,Gd的合成及其发光

采用高温固相反应合成了Y_1-x-yEu_xGd_yTaO₄荧光体,经过XRD证明产物为纯相的M'型YTaO₄结构。通过对样品的光谱测试表明,TaO^3-₄将吸收的能量传递给Eu³⁺,起着一定的敏化作用。掺入少量Gd³⁺对YTaO₄ : Eu的发光有一定的增强作用。用147 nm的真空紫外光激发样品时,样品具有较强的荧光发射,其主发射峰位于612 nm,具有较好的色纯度。     

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。     

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...     

低温固相反应合成苯乙酸稀土配合物及铕(Ⅲ)、铽(Ⅲ)的发光性能

采用低温固相反应合成了4种苯乙酸稀土配合物:RE(L)3.nH2O(n=0.5～1.5;RE=La,Nd,Eu,Tb;L=C6H5CH2COO-),经元素分析、稀土络合滴定、摩尔电导及热重分析确定了配合物的组成,测定了配体及配合物的IR谱、1HNMR及配体的磷光光谱和铕、铽配合物荧光激发和发射光谱。根据磷光发射光谱数据计算了配体的三重态平均能级值。铕(Ⅲ)、铽(Ⅲ)配合物的荧光光谱和配体的磷光光谱表明,配体仅对铽(Ⅲ)的荧光具有一定的敏化作用。对镧配合物进行了扫描电镜形貌分析,发现苯乙酸镧为球状空穴结构,粒径在十几微米到几十微米。     

稀土氟化物Y0.97Er0.03F3纳米材料的制备及上转换发光

通过燃烧法和控温热反应法制备了稀土氟化物纳米材料，利用XRD和TEM对样品进行了分析和表征。测量了发射波长为980nm激光二极管激发下所得纳米材料的上转换发光性质。