钕4,4′-二甲基-2,2′-联吡啶配合物液体激光介质的合成及其光学特性(英文)

合成并用元素分析、红外光谱法表征了一种4,4′-二甲基-2,2′-联吡啶五氟丙酸钕配合物—Nd(C2F5COO)3·Dmbp(Dmbp:4,4′-二甲基-2,2′-联吡啶).将该配合物溶解在N,N-二甲基甲酰胺中获得了液体介质,依据液体介质的吸收和荧光光谱,通过Judd-Ofelt理论计算获得了钕离子的谱线强度参数(Ω2,Ω4,Ω6)和受激发射截面.计算得到该配合物中钕离子4F3/2→4I11/2跃迁的受激发射截面为5.2×10-20 cm2,表明该钕配合物在液体基质中具有较好的发光特性.通过荧光发射光谱分析可知,Nd(C2F5COO)3·Dmbp将是一种有前途的光学增益材料.     

稀土钕-丙烯酸-草酸配合物的合成、表征及荧光性能

合成了钕-草酸-丙烯酸三元固体配合物。利用元素分析、红外光谱(FT-IR)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、热重分析(TGA)和荧光光谱等手段研究了配合物的结构和性质。结果表明配合物的组成为[Nd(OOC—COO)(CH2CH—COO)].3H2O,热分析结果表明该配合物具有较好的热稳定性。荧光光谱表明配合物都具有较好的荧光特性,且发射谱线很窄,主发射峰为钕离子的4G5/2 2G7/2-4I9/2跃迁,表明合成的新型稀土配合物可用作光致发光材料。     

羧酸类钕(Ⅲ)配合物的合成、热稳定性和荧光性能研究

为了开发稀土有机配合物作为激光工作物质,分别以均苯三甲酸(H3BTC)、苯六甲酸(H6MTA)和1,2,3,4,5,6-环己六甲酸(H6CCA)为配体合成了三种Nd(Ⅲ)的二元发光配合物。通过元素分析、等离子体原子发射光谱和红外光谱对其化学组成进行了结构表征,确定其化学结构依次为Nd(BTC)·4H2O,Nd2(MTA)·6H2O和Nd2(CCA)·4H2O,并对其热稳定性和荧光性能进行了分析测试。三种配合物的发射谱均有三个带状谱带,位于近红外区,其对应于Nd(Ⅲ)离子的特征跃迁4F3/2→4I9/2,4F3/2→4I11/2和4F3/2→4I13/2。结果表明,羧酸类钕(Ⅲ)配合物在近红外区具有明显的特征发射,具有良好的热稳定性和较好的发光性能,可以作为潜在的激光介质。     

钕配合物宽波段光声光谱研究

利用紫外－可见、近红外及中红外光声光谱对钕配合物的激发态能级状况、驰豫过程,荧光性质进行探讨,并深入研究了钕离子和配体对彼此光声谱峰移动和峰强度的影响。     

掺钕锂铝硅玻璃陶瓷制备和发光性能研究

采用传统熔融及退火技术,引入合适的添加剂于相对低温下成功制备出掺钕锂铝硅玻璃,通过控制成核和析晶工艺制备出锂铝硅玻璃陶瓷。采用差热分析、X射线衍射、扫描电镜、紫外可见近红外分光光度计和荧光光谱仪对材料进行表征。三个发光谱带中心波长位于890 nm,1065 nm和1330 nm处,分别对应于4F3/2→4I9/2,4F3/2→4I11/2和4F3/2→4I13/2跃迁。玻璃陶瓷晶相及晶粒大小对Nd3 离子发光性能影响很大。当Nd3 离子进入晶粒尺寸为10~20 nm的β--锂霞石固溶体时,发光强度与基质玻璃相比明显增强,在1065 nm处的受激发射截面iσn达1.931×10-21cm2,比基质玻璃受激发射截面提高了约8%。当β--锂霞石固溶体晶粒尺寸接近可见光波长时钕离子发生荧光猝灭。而当β--锂霞石固溶体晶型转变为β--黝辉石固溶体时,荧光猝灭消失。     

姜黄素苯胺希夫碱稀土配合物的光致变色性能研究

以稀土Ce,La,Nd (Ⅲ) 硝酸盐和配体姜黄素缩二苯胺Schiff碱和姜黄素缩二(4-甲基苯胺)Schiff碱,合成了六种稀土姜黄素配合物。并采用元素分析、红外吸收光谱、摩尔电导、热重-差热等方法对六种配合物进行表征,确定了所合成配合物的化学组成。研究了各种配合物的紫外-可见光谱、荧光光谱的光致变色性能和在有机溶剂中的溶致变色性能。试验表明随着光照时间的延长,配合物的紫外-可见吸收强度和荧光发射峰的强度不断减弱,峰的位置也发生了一定程度蓝移,溶液颜色变浅。停止照射,溶液恢复到光照射前的颜色,光致变色过程可以重复进行,这说明配合物具有良好的光致变色性能,消色反应遵循一级反应动力学规律。配合物在不同的溶剂中紫外-可见吸收光谱的峰强度和位置也有所不同。对配体及配合物与具有光致变色性能的姜黄素与二乙烯三胺形成的一系列配合物的光谱性质进行了比较和讨论。没有发现配体有光致变色的性质,与姜黄素二乙烯三胺所形成的一系列稀土配合物比较,具有光致变色性能配合物引入了苯胺/对甲苯胺配体基团,增大了配体的共轭面,从而引起配合物的紫外-可见吸收强度的增大和荧光发射峰面积的增加。     

二苯基亚砜、苯甲酸与轻稀土高氯酸四元配合物的合成表征及光致发光

合成并表征了高氯酸稀土与二苯基亚砜、苯甲酸的四种四元配合物。经元素分析、稀土络合滴定、摩尔电导率及差热-热重分析,表明四元配合物组成为[REL5L′(ClO4)] (ClO4) (RE= La,Pr,Nd,Eu;L=C6H5SOC6H5,L′=C6H5COO-)。在红外光谱中,第一配体二苯基亚砜的νS O的特征吸收峰出现在1 037cm-1处,而各稀土配合物的νS O向低波数移动到984 ～989 cm-1,红移50 cm-1左右,表明稀土离子与亚砜基团的氧原子之间发生配位作用。第二配体苯甲酸钠的反对称伸缩振动吸收峰νas(COO -)出现在1 550 cm-1,对称伸缩振动吸收峰νs(COO -)出现在1 416 cm-1处,羧基伸缩振动吸收频率差Δn[νas(COO -)-νs(COO -)]值为134cm-1;在所有配合物的红外光谱图中νas(COO -)向高波数方向发生了位移,而νs(COO -)向低波数方向发生了位移,并且Δn值均大于钠盐的Δn值,由此可以认为配合物中羧基是通过单齿方式与稀土离子配位。测定了配合物在丙酮溶液中的摩尔电导率,根据配合物在常见有机溶剂中的摩尔电导率与正负离子的关系结合配合物的红外光谱中高氯酸根离子的四条特征吸收带,表明配合物为1:1型电解质,两个ClO4-无机抗衡阴离子,其中一个在外界,一个进入内界与稀土离子配位。配合物的荧光发射光谱表明,四元配合物的荧光强度比二苯基亚砜高氯酸稀土二元配合物的荧光强度提高469%。磷光光谱表明苯甲酸三重态能级的下限和二苯亚砜三重态能级的上限重叠,导致三重态能级范围扩大,由此可见第二配体的加入提高了配体的三重态能级与Eu3 离子5D0能级的匹配程度。同时在配合物的荧光发射光谱中还可以看到铕离子的电偶极跃迁强度大于磁偶极跃迁,表明稀土离子不处于晶体场的对称中心。在四元配合物中,由于第二配体的加入,往往会降低配合物的对称性,从而增强稀土离子的荧光强度。本文合成的稀土配合物具有良好的荧光性能,而且在室温下稳定,溶解性好,分解温度较高。     

超磷酸钕的荧光

描述了超磷酸钕晶体NdP_5O_(14)(NdUF)的性质,它可望用作高效率的Nd激光器。Nd浓度为4×10~(21)/cm~3,它比Nd:YAG之类激光晶体的有用的最多掺杂量(～1％)高出约60倍。尽管Nd浓度高得多,但主要跃迁的线宽和截面,仍与Nd:YAG很相似。因此可以指望:NdUP中每单位长度的增益也要比Nd:YAG高约60倍。报告了NdUP的晶体结构,吸收和荧光光谱,能级确定和其它各种特征。其它稀土形成相似的不溶性稳定化合物。其中大多数从紫外到近红外是透明的(除金属离子的吸收带外)。     

新型Eu~(3+)、Tb~(3+)掺杂配合物的合成与荧光性能研究

合成了稀土(Eu3+和Tb3+)与二苯甲酰甲烷(DBM)、2,2′-联吡啶(Dipy)的一系列稀土配合物EuxTb1-x(DBM)3Dipy。元素分析和红外分析确定了配合物的组成,荧光光谱研究了荧光性质。铽掺入配合物后,铽能极大地增强铕的特征荧光,铽对铕配合物的发光有协同作用。在该系列配合物中,不仅有机配体可以将吸收的能量传递给发光的铕离子使其发光,而且铽离子也可将其吸收的能量通过分子内能量传递给铕离子。     

掺钕钆镓石榴石激光晶体光谱分析

掺钕钆镓石榴石(Nd3+: Gd3 Ga5 O12,简称Nd : GGG)激光晶体是固体热容激光器的首选工作物质.采用提拉法生长了Nd:GGG晶体,测试了晶体的吸收及荧光光谱,并利用J-O理论计算了晶体的吸收及发射截面、强度参数、辐射跃迁概率、荧光分支比、荧光寿命等光谱参数.吸收光谱测试及计算结果发现,Nd:GGG晶体的最强吸收峰位于808 nm附近,主峰808 nm的吸收截面积σabs=4.35×10-20cm2,吸收线宽FWHM为8 nm,并且吸收峰强度随掺杂离子浓度的增加而增加.荧光光谱测试及计算结果表明,晶体的最强荧光发射峰位于1 062 nm附近,是Nd3+的4F3/2-4I11/2能级跃迁产生的荧光发射.主发射峰1 062 nm辐射跃迁概率AJJ'=1 832.01 s-1,荧光分支比βJJ=45.07%,荧光寿命τ=250 μs,受激发射截面σ(λ)=21.58×10-20cm2,较大的荧光分支比和受激发射截面易实现4F3/2-4I11/2通道的激光运转.     

铕镧苯甲酸α,α′-联吡啶配合物的合成及性质研究

在乙醇介质中合成了以Eu3+ 和La3+ 为中心体、苯甲酸和α ,α′ 联吡啶为配体的混合稀土配合物。测定了配合物的组成、研究了其紫外光谱和红外光谱。结果表明 ,配合物的组成为EuxLa1 -x(Dipy)L3·H2 O ,苯甲酸和α ,α′ 联吡啶的紫外吸收峰在配合物中分别位移了 2～ 9nm ;苯甲酸根羧基的反对称伸缩振动和对称伸缩振动在配合物中向低波数移动 ,而α ,α′ 联吡啶的CN振动则向高波数移动。这些事实表明 ,苯甲酸和α ,α′ 联吡啶与稀土离子配位。荧光测试表明 ,用不发光的镧离子取代该系列配合物中部分铕离子 ,在一定范围内 ,可以提高三价铕的特征荧光发射强度。这一结果也表明 ,在该系列配合物中 ,不仅配体可以将吸收的能量传递给发光的铕离子 ,使其发光 ,而且不发光的镧配合物也可将其吸收的能量通过分子内能量传递给铕离子 ,增强铕的发光强度。     

稀土三氟醋酸盐晶体的光谱特性

本文合成了系列稀土三氟醋酸盐晶体[Re(CF3COO)3·3H2O](Re=Eu,Gd,Tb,Dy)和[TbxY1-x(CF3COO)3·3H2O]2(x=0.05,0.10,0.15,0.20,0.25mol),测定其晶体结构属单斜晶系,空间群为P21/c;较详细地讨论了Eu3+,Gd3+,Tb3+,Dy3+在这些化学计量化合物中的光谱特性,以及在[TbxY1-x(CF5COO)3·3H2O]中Tb3+的发光强度随其浓度的变化规律。     

钕或铒的氨基酸-邻菲罗啉体系中超灵敏吸收光谱研究

本文研究了Ｎｄ＾３＋、Ｅｒ＾３＋与某些α－氨基酸及ｐｈｅｎ的二元和三元配合物在９５％乙醇体系中ｆ－ｆ超灵敏跃迁吸收光谱,计算了超灵敏跃迁峰的振子强度及β、δ、ｂ＾１／２参数。     

稀土与桂皮酸、2,2'-联吡啶三元配合物合成、表征及荧光性质

以2,2'-联吡啶(bipy)、桂皮酸(HL)为配体与稀土离子(RE=Tb, Gd, Eu, Sm, Nd)在乙醇溶液中合成了三元稀土配合物. 通过元素分析、摩尔电导、紫外光谱、红外光谱、差热-热重分析, 确定了配合物的组成为REL3·bipy. 并讨论了配合物的谱学性质及EuL3和EuL3·bipy·H2O的荧光性能. EuL3的荧光强度比EuL3·bipy·H2O的荧光强度强4.5倍.     

稀土、2,2''''-联吡啶、邻氨基苯基苯甲酸配合物合成、光谱表征及荧光性质

2,2'-联吡啶(bipy)、邻氨基苯基苯甲酸(HL)与稀土离子(RE=Tb,Eu,Sm,Nd)合成了固体稀土配合物.用元素分析、摩尔电导、紫外光谱、红外光谱、差热-热重分析和荧光光谱,对配合物的组成进行了确定和表征,并对TbL3和TbL3·bipy·3H2O的荧光性能进行了测试和讨论.TbL3·bipy·3H2O的荧光强度比TbL3的荧光强度强.     

Nd^3＋：La2Be2O5单晶的光谱特性

Ｎｄ（３＋）：Ｌａ２Ｂｅ２Ｏ５（Ｎｄ（３＋）：ＢＥＬ）是一种具有单斜结构的双轴晶体，发射线性偏振荧光谱，当Ｅ∥Ｘ时，荧光峰值波长为１．０７０μｍ，Ｅ∥ｙ（ｂ）时，＝１．０７９μｍ．本文测量了Ｎｄ（３＋）：ＢＥＬ单晶的吸收谱，偏振和非偏振荧光谱，低温荧光谱（７７Ｋ°）和荧光寿命，（τ＝１３５±５μｓ），并且分析了其光谱特性与Ｎｄ（３＋）：ＹＡＧ作了比较，认为Ｎｄ（３＋）：ＢＥＬ更适合激光二极管泵浦．     

Tm:YVO4晶体的光谱参数计算

由测量的Tm :YVO4晶体的吸收光谱 ,考虑到单轴晶体在各个方向上的吸收不同和折射率随波长的变化 ,根据Judd Ofelt理论计算了Tm3 +在YVO4中的强度参数、各个能级的振子强度、自发辐射几率、荧光分支比、积分发射截面等参数。强度参数为Ω2 =1 9416× 10 - 2 0 (cm2 ) ,Ω4=0 15 6 8× 10 - 2 0 (cm2 ) ,Ω6=0 396 3× 10 - 2 0 (cm2 )。计算结果表明 ,1 D2 → 3 F4的跃迁几率远大于1 D2 向其他各个能级的跃迁几率     

GOSs-稀土配合物紫外增强材料的光谱分析与稳定性研究

氧化石墨烯薄片(GOSs)作为一种新型的二维片状材料,具有较高的比表面积、丰富的表面含氧官能团以及良好的光热稳定性。而稀土配合物通过无机稀土元素与有机配体的结合表现出优异的荧光特性。为了将两类材料具有的物化特性结合起来应用于紫外光谱探测领域。选取了合适的有机配体啉菲罗啉(1,10-邻二氮杂菲,phen)、2’2-联嘧啶(bpm)作为桥联分子,把氧化石墨烯(GOSs)与稀土配合物通过氢键自组装作用进行复合,制备了高效稳定可调的GOSs-稀土配合物复合荧光材料GOSs-Eu(BA)3phen和GOSs-Eu(TTA)3bpm,并且制备了相应的聚乙烯醇(PVA)共混紫外增强薄膜,对其光谱特性与稳定性进行了深入的研究。采用红外光谱、扫描电镜和金相显微镜等方法,对紫外增强材料进行了性能表征。采用吸收光谱,荧光光谱等方法,对紫外增强薄膜进行了性能表征。此外,通过热重测试(TGA)表征了GOSs氢键复合前后紫外增强材料的热稳定性,通过荧光强度-紫外光照次数表征了GOSs氢键复合前后紫外增强薄膜的光稳定性。红外光谱分析发现,进行配位前后有机配体的特征峰产生了频移,表明稀土配合物中Eu 3+与配体之间存在着明显的配位作用。在进行复合之后,桥联配体的特征峰也产生了偏移,表明GOSs与稀土配合物通过桥联分子的氢键作用进行了进行复合。吸收光谱与荧光光谱测定结果表明增强薄膜吸收峰在200~400 nm,荧光主峰在612 nm左右,为Eu 3+特征红色荧光峰,且不同配体可以实现不同范围的吸收产生差异化的荧光表现。扫描电镜和金相显微镜清晰地展示了稀土配合物复合前后的微观形貌,即颗粒状稀土配合物附着在石墨烯薄片上。光稳定性测试表明经过GOSs氢键复合之后,Eu(BA)3phen和Eu(TTA)3bpm稀土配合物荧光材料在进行25次荧光强度测试后光漂白程度分别下降了4.26%和6.41%,提高了其光稳定性。热重测试也表明在经过GOSs氢键复合之后,稀土配合物的热稳定性有了很大提高。总之,得益于GOSs和稀土配合物的特性结合,所制备的紫外增强材料表现出优异的荧光特性与稳定性,必将在紫外探测方面有着广阔的应用前景。