基于有机改性硅氧烷作为连接体组装稀土光功能杂化材料

针对近年来基于有机改性硅氧烷作为连接体构筑的光功能稀土杂化材料的最新进展进行了评述,其重点着眼于稀土离子的优良光敏化有机配体修饰硅氧烷偶联剂获得有机改性硅氧烷,以其作为多功能连接体(分子桥)来实现对发光稀土杂化材料体系的化学键组装。内容主要涉及基于芳香羧酸衍生物类改性硅氧烷构筑稀土杂化材料、基于β-二酮及类β-二酮衍生物类改性硅氧烷构筑稀土杂化材料、基于大环配体衍生物类改性硅氧烷构筑稀土杂化材料、基于杂环等衍生物类改性硅氧烷构筑稀土杂化材料、基于有机改性硅氧烷多元组装稀土杂化材料及基于离子液体改性硅氧烷构筑稀土介孔硅杂化材料几个重要方面。主要结合我们自己的近期研究工作,通过系统总结来展现该领域的研究面貌并提出未来展望。     

多色发光层状稀土氢氧化物/聚甲基丙烯酸甲酯复合荧光薄膜的组装

本文通过水热法合成了含有3种不同稀土离子的层状稀土氢氧化物(Gd0.5Tb0.5-xEux)2(OH)5NO3.nH2O,并选择有机物水杨酸(HSA)作为敏化剂,通过在水热条件下的离子交换反应,成功将其以有机阴离子形式与层状稀土氢氧化物插层组装获得有机-无机杂化荧光材料(SA--LRHs∶xEu)。荧光性质测定表明,SA-通过有效的能量转移增强了Tb3+的特征绿色荧光发射,随着Eu3+含量的增加,Eu3+的特征红色荧光发射随之增强,而Tb3+的特征绿色荧光发射随之减弱。在此基础上,将发光颜色可调的有机-无机荧光材料与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合组装出透明的荧光薄膜。     

稀土/L型沸石主-客体发光功能材料的研究进展

沸石微孔晶体材料作为客体功能物种的主体材料在主-客体组装化学中发挥着越来越重要的作用,在微型激光器、非线性光学、生物成像、光放大及光显示等高技术领域已显示出广阔、诱人的发展前景.本文介绍国内外,特别是河北工业大学在稀土/L型沸石主-客体杂化功能材料的组装、结构及其发光性能的研究工作,具体包括：稀土有机配合物在L沸石孔道内的组装、L型沸石-有机高分子透明杂化发光材料的制备及稀土有机配合物诱导控制的L型沸石自组装等.此外,本文对稀土/L型沸石主-客体杂化发光功能材料的研究进行了展望.     

近红外发光稀土配合物及杂化材料研究进展

稀土因其特殊的物理和化学性质,在信息技术、能源技术、生物技术等高科技领域及国防建设等方面都起着非常重要的作用,中国作为稀土大国,十分重视对稀土材料的研究和开发。稀土离子近红外发光(750～1700 nm)在激光和光纤通讯、医学诊断、免疫分析等热门领域的潜在应用,受到了科研人员的极大关注。稀土离子本身发光极弱,通过分子内传能有机配体可以敏化稀土离子发光,但稀土配合物常受外界干扰,其稳定性较差,若将其与凝胶、介孔材料、离子液体等无机基质复合,得到具有良好光、热稳定性和化学稳定性的有机/无机杂化材料。总结了近些年来近红外发光稀土配合物及近红外发光稀土杂化材料的研究进展,并对其发展前景进行了展望。     

化学键组装稀土/无机/有机聚合物杂化光功能材料的最新研究进展

本文针对近五年来光功能稀土/无机/有机聚合物杂化材料的最新进展进行了评述,其重点着眼于高分子化合物作为构筑基元的发光稀土杂化材料体系的化学键组装.内容主要涉及稀土有机高分子杂化材料、配位键构筑的稀土/无机/有机高分子杂化材料、共价键构筑的稀土/无机/有机高分子杂化材料、自由基聚合构筑的稀土/无机/有机高分子杂化材料几个重要方面.主要结合我们自己的近期研究工作,通过系统总结来展现该领域的研究现状并提出未来展望.     

光致发光稀土配合物杂化材料的研究进展

光致发光的稀土配合物杂化材料既拥有稀土配合物优良的荧光性质,又具有有机、无机材料的优点,是一类新型的发光材料。根据材料基质可将其分为有机基质及无机基质的杂化材料,分别评述了上述两类光致发光稀土配合物杂化材料的研究进展,着重阐述了近年来有机基质的键合型光致发光稀土配合物杂化材料的制备方法,并提出未来展望。     

稀土配合物杂化发光材料的组装及光物理性质研究进展

稀土配合物兼具无机物稳定性好以及有机物荧光量子效率高的优点,而且具有可设计性,制备简便,容易修饰,荧光性质优异（发射谱带窄、色纯度高、荧光寿命长、量子产率高以及发射光谱范围覆盖可见和近红外光区等）．但配合物的光、热、化学稳定性和机械加工性能相对较差,因而限制了其在很多领域中的实际应用．近年来的研究表明,将稀土配合物引入到各种基质材料中可以改善其稳定性及机械加工性能,并对其光物理性质产生调制作用．根据基质材料的不同,杂化材料可分为无机基质、无机／有机复合基质及有机基质杂化材料．本文综述了这些不同基质稀土配合物杂化发光材料的研究进展,探讨了主客体间相互作用对杂化材料光物理性质及稳定性的影响,为实现稀土配合物杂化发光材料在光学器件领域（LED照明、光纤维、光学放大器及激光等）及生命分析领域的应用提供了重要的理论依据．     

层状双金属氢氧化物的制备及其应用研究

层状双金属氢氧化物是一类新型的无机功能材料,具有特殊的层状结构和优异的物理化学特性,已成为当前研究的热点。介绍了层状双金属氢氧化物的结构与性质,特别分析了层状双金属氢氧化物的制备方法及其在催化材料、吸附材料、生物医药材料、光电功能材料等方面的应用研究进展,并对其在未来的发展方向进行了展望。     

基于LDHs荧光材料的组装及二维限域效应研究

近年来,层状双金属氢氧化物(LDHs)因其特殊的二维结构及限域环境,作为主体材料构筑了一系列性能优异的插层结构材料,在发光、成像、传感等领域显示了广泛的应用前景.本文从插层客体、组装方法及LDHs的二维限域效应等方面详细介绍了基于LDHs荧光材料的最新研究进展,讨论了二维限域效应与发光性能的内在关联,并探讨了LDHs材料在该领域面临的挑战和发展趋势.     

溶胶-凝胶法制备光学杂化功能材料

在简述溶胶-凝胶法基本原理的基础上,介绍了设计杂化材料的原则及预掺杂法、后掺杂法和原位化学合成法三种溶胶-凝胶法制备光学杂化功能材料的途径;综述了稀土发光材料、波导材料和光致变色材料三种光学杂化功能材料,并结合国内外的研究提出开展光学杂化功能材料研究的重要方向.     

层状双金属氢氧化物在绿色材料领域中的应用

层状双金属氢氧化物(LDHs)由于其特殊的二维平面层状结构和良好的生物兼容性(低毒性),可以和不同材料杂化形成生态环境友好的纳米复合材料,广泛应用在生物分子的贮存、药物输送载体、有机催化、环境污染物的吸附去除以及光、电、磁等方面。本文介绍了LDHs的结构、制备、性能以及在绿色材料领域的应用研究进展,并对LDHs在绿色材料领域的发展方向进行了展望。     

硫化钴改性石墨炔构建S型异质结高效光催化产氢

石墨炔(GDY,g-CnH2n-2)作为一种新型的由sp和sp2杂化的碳原子构成的二维碳材料,因其独特的纳米级孔隙、二维层状共轭骨架结构及半导体性质等特性,使之在能源、电化学、光催化、光学、电子学等诸多领域具有显著优势.它作为一种具有良好的层状结构的新型碳材料,其可调节的电子结构弥补了石墨烯无明显带隙的缺点,有望在光催...     

层状复合金属氢氧化物：结构、性质及其应用

本文评述层状复合金属氢氧化物(layered double hydroxides，LDHs)的化学及其应用。层状复合金属氢氧化物具有结合紧密的氢氧化物层和处于层间的阴离子，其比较突出的化学性质是可逆的阴离子交换和热分解性质。不过，因为受到氢氧化物层的局限，处于层间的阴离子表现出的特殊化学性质近年来也越来越受到重视。利用上述三个方面的性质，人们发掘了层状复合金属氢氧化物在材料(包括有机无机复合材料)制备、离子交换与有害阴离子脱除、异构体化学分离、化学反应控制、阻燃材料、活性分子储存与缓释、局部化学反应合成、催化剂及催化剂载体等方面的应用。     

基于环糊精构筑的镧系稀土发光超分子组装体

镧系元素由于其优异的发光特性,如长寿命的激发态、尖锐的线状发射带和较大的Stokes位移等,在发光材料中表现出极大的优势,被越来越多地应用于高级功能发光材料的设计中.而环糊精作为第二代超分子主体分子具有易于功能化修饰以及特异性结合发光客体等优势而被广泛地用于构筑发光材料、荧光传感等超分子体系.作者从基于环糊精的镧系稀土配位化合物超分子组装体的构筑出发,对不同镧系环糊精发光材料的最新研究进展进行综述,为开发构筑新型多功能化镧系发光材料提供参考.最后,提出了稀土发光材料目前所遇到的科学问题,并对基于环糊精稀土发光材料的发展方向进行了展望.     

LDHs基柔性复合薄膜材料的研究进展:制备与功能化

层状双金属氢氧化物(LDHs)是一类典型的二维无机层状纳米材料,由于其具有层间可插入性、良好的各向异性及热稳定性等特点,已被广泛应用于药物负载与释放、功能助剂、吸附、催化、能量储存、光学等领域.LDHs粉体材料在使用过程中存在容易流失、易聚集、不利于实现器件化等缺点.因此,近年来,关于LDHs基薄膜材料的研究引起了人们的广泛关注.其中,LDHs基柔性复合薄膜由于其便携性、可延展性和良好的力学性能等优点,在电化学存储、光电子器件、气体阻隔材料等领域表现出广阔的应用前景.本文围绕LDHs基柔性复合薄膜材料的研究工作,重点介绍了其制备方法和功能化研究进展,并展望了今后可能的发展方向.     

金属有机框架材料在毛细管电色谱中的应用

金属有机框架材料(MOFs)是一类由金属离子或金属簇与有机官能团通过配位键形成的新型有机-无机杂化晶态多孔材料, 具有比表面积大、热稳定性和化学稳定性高、结构及功能多样等特点, 是毛细管电色谱(CEC)领域研究较多且具有优异应用前景的一类新型纳米材料固定相.综述了近年来MOFs在CEC中的研究进展, 主要包括新型制柱技术的发展及其在分离领域的应用, 并对该领域今后的发展方向进行了展望.     

烟酸稀土分子杂化发光材料的制备与性能研究

利用烯-巯加成的方法,合成了一种带有三联吡啶基团的有机硅氧烷,该中间体用核磁共振、红外、质谱等手段进行了表征确认.以该中间体作为第二配体,加入稀土(Eu3+、Tb3+)烟酸配合物,在正硅酸乙酯的存在下用溶胶-凝胶法原位制备了稀土(Eu3+、Tb3+)烟酸配合物与二氧化硅基质以共价键相连的烟酸稀土分子杂化发光材料.通过红外光谱、紫外-可见光漫反射光谱、荧光光谱和寿命测试表征了制备的杂化发光材料.荧光光谱数据表明在杂化材料中,由于三联吡啶配体通过有效的分子内传能过程将其激发态的能量传递给稀土离子的发射能级,从而极大地提高了稀土离子的特征发射.掺铕离子的最强发射为617nm,是纯红光发射;而掺铽离子的最强发射为543nm,是典型的绿光发射.掺铕和铽的分子杂化材的荧光寿命分别为0.66ms,0.68ms,同时荧光衰减均为一级指数衰减,说明稀土离子在杂化材料中分散得很均匀.     

稀土无机发光材料:电子结构、光学性能和生物应用

目前,稀土无机发光材料在激光、光通讯、平板显示、荧光生物标记和纳米光电子器件等领域具有广泛的应用前景.稀土离子(从Ce到Yb)是一类性能优异的结构和光谱探针,其在不同介质材料中的光学性能主要取决于其局域态的电子结构和激发态动力学.对稀土发光材料开展深入的光学和光电子学基础研究有助于发现新颖的光学性能或开辟新的应用领域.依托研制的低温高分辨激光光谱和上转换量子产率等仪器,本课题组致力于稀土无机发光材料电子结构与性能研究,近年来在发光材料的控制合成、电子结构、光学性能及生物应用等方面取得了系列重要结果.这些研究有望加快实现稀土无机发光材料在生物应用的突破,实现稀土资源的高值利用.     

多金属氧簇与倍半硅氧烷簇构筑的簇-簇杂化分子的合成及自组装结构

以Wells-Dawson型多金属氧簇(POM)与T₈型倍半硅氧烷簇(POSS)为构筑单元,通过点击化学反应制备了一种由共价键连接形成的、新型的纳米簇-簇杂化分子(POM-2POSS),并采用核磁共振(NMR)、质谱(MS)和红外光谱(IR)对产物化学结构进行了表征. 由于两个POSS簇连接在POM簇的同一侧,分子呈现“V”形. 同时,利用X射线衍射(XRD)及透射电子显微镜(TEM)表征了簇-簇杂化分子在本体中通过自组装过程形成的超分子结构,结果表明该簇-簇杂化分子形成了有序的层状结构,周期仅为5.1 nm. 本研究获得结果对以这类纳米簇为构筑单元构筑新型杂化分子以及通过自组装过程形成的、有序超分子结构的新型杂化材料的设计及制备提供了一个新的思路.     

新型无机-有机杂化中孔发光材料(phen)_2Eu/MCM-41的合成与表征

合成出了担载稀土有机配合物的无机 -有机杂化中孔发光材料 ( phen) 2 Eu/MCM-4 1 ,用 X射线衍射、红外光谱、荧光光谱和紫外 -可见漫反射光谱对所得样品进行了表征 ,并与相应的纯稀土配合物进行了比较 .结果表明 ,所得杂化材料具有典型的中孔材料 MCM-4 1的结构 ,且经组装后孔结构保持不变 ,在紫外光照射下 ,发出稀土离子的特征谱线 ,但与纯稀土配合物相比 ,其激发光谱发生蓝移 ,稀土 Eu3 所处的格位对称性降低 ,荧光寿命延长 .另外 ,对光谱性质进行了讨论 .