稀土离子光谱探针的研究:EuS4N配合物在低温下的可逆相变

从配合物EuS4N低温荧光光谱的研究，可得到温度变化时配合物结构变化多方面的信息。从光谱转变的温度可知道结构变化对应的温度在约160K，对^5D0→^7F0跃迁谱峰的分析可推知结构变化前后Eu^3 配位结构的情况。从发光强度与温度变化的速度、方向的关系可推测结构变化时的热效应，并通过对样品温度的直接测量进行了验证。对配合物发生这种结构变化的可能原因进行了分析。研究表明，Eu^3 离子光谱探针在低温晶体结构的研究中具有某些特殊的优点，可作为单晶X-射线结构分析技术有益的补充。     

用稀土铕离子的激发光谱测量温度

从理论上探讨了利用稀土离子的激发光谱来测量温度的可能性，并从实验上给予了验证。以ＥｕＣｌ３·６Ｈ２Ｏ粉末作为样品，选择Ｅｕ３＋离子７Ｆ１→５Ｄ０的磁偶极跃迁，由其激发光谱测量了样品的温度。在低于２９０Ｋ时，测量误差小于０．６％。用现有的实验系统和样品，可以准确地测量４０Ｋ至３３０Ｋ的温度。文中对进一步提高测量精度和扩大可测温度范围的途径作了讨论。     

铕(Ⅲ)离子光谱探针Eu(DBM)32AP络合物中Eu(Ⅲ)格位

在77K测得的激发光谱说明Eu(DBM)32AP(DBM:二苯甲酸甲烷根,AP:安替吡啉)络合物中Eu3+离子仅有一种晶格格位.5DO→7FJ(J=0-4)跃迁光谱说明中心Eu3+离子具有C2v格位对称性.实验测得的配位体总电荷为-2.75,与理论计算值-3.00吻合较好.     

掺稀土离子激光玻璃荧光光谱的测量

介绍了荧光光谱测量系统的测量原理,讨论了激发光源、单色仪光栅、样品的制备、激发光的激发位置和入射角、探测器、荧光光谱波段等测量条件的选取对激光玻璃荧光测量结果的影响。实验表明,在掺稀土离子激光玻璃荧光光谱的测量中,只有选取合适的测量条件,才可获得准确、可靠的测试结果。     

三价铕离子配合物的激光光谱研究

利用高灵敏度的时间辨激光光谱技术研究了在配位场作用下Ｅｕ＾３＾＋的直接激发与发特性。Ｅｕ＾３＾＋的直接激发光谱（特别是７Ｆ０－５Ｄ０的超灵敏跃迁）及其发射光谱随不同的配合物的变化，同时观测到与配位对称性及配位强度有联系的７Ｆ１－５Ｄ０磁偶极跃 迁的分裂。在对７Ｆ０－５Ｄ０跃迁共振与非共振的１０ｐｓ激光脉冲的激励下，都可以立即观察到５Ｄ０－７ＦＪ（Ｊ＝２，３，４）的发射，说明Ｅｕ＾３＾＋的５Ｄ０能态     

稀土金属离子与色氨酸相互作用的荧光光谱研究

在碱性介质中,稀土离子与色氨酸形成离子缔合型异配位络合物使色氨酸的荧光猝灭,在pH=10-11的H3BO4－HAc-H3PO4-NaOH介质中,色氨酸的荧光发射和稀土离子对其荧光猝灭均达到最大值,各个稀土离子对色氨酸的荧光猝灭强度也基本相似,本文还建立了稀土离子与色氨酸配合物的分子模型并对其荧光猝灭机理进行了探讨。     

基于胆红素荧光增强效应的锌离子探针特性研究

锌离子Zn^2+对胆红素BR有着显著的荧光增强效应,基于该荧光特性,利用紫外可见光吸收和稳态荧光光谱技术提出了一种BR作为荧光探针用于Zn^2+浓度检测的新方法,特别是首次采用在波长663和600nm处的稳态荧光强度比值方法系统地研究了其与锌离子浓度在0~90μmol·L^-1范围内变化的关系,与常用的单波长荧光强度探测方法比较,有效地避免了探针浓度变化及激发光强度变化等非目标因素的影响。实验研究结果发现BR荧光探针对Zn^2+的识别行为在0~20μmol·L^-1范围内,探针BR的荧光强度比值I663 nm/I600 nm与Zn^2+的浓度之间具备线性增长关系,尤其是0~10μmol·L^-1有非常好的线性关系,线性相关系数r=0.999 87,同时Zn^2+检测限为0.1μmol·L^-1。在20~90μmol·L^-1范围内,荧光强度比值I663 nm/I600 nm趋于饱和。研究发现对实时检测人体内的Zn^2+具有很好的应用前景。     

稀土半乳糖醇络合物的拉曼光谱研究

糖与金属离子之间的相互作用有一定的生物功能 ,因而对其研究具有重要意义。应用拉曼光谱研究了一系列稀土离子半乳糖醇络合物 ,结果表明 ,在形成络合物以后 ,拉曼光谱发生明显变化。不同稀土离子的拉曼光谱虽然某些峰位比较接近 ,但相对强度及峰形方面都表现出了较大的差别 ,可以清楚地看到不同稀土离子的影响 ,反映了每种稀土离子的特性。     

铒离子与其它稀土离子共掺杂特性研究

掺铒光纤放大器设计应用于多波段放大,铒离子与其它稀土离子共掺杂所特有的宽吸收谱特性,使其在高功率放大器和高功率激光器的应用中得天独厚。为得到更宽放大带宽,最主要的是改变掺杂光纤的光谱性能。本文涉及的铒与镱、铥以及镧共掺杂光纤是采用MCVD工艺制备的,主要研究了离子浓度和掺杂比例对光纤光谱性能的影响。发现EDF的吸收与铒离子掺杂浓度以及铒离子与其它稀土离子的掺杂比例有关,同时通过加入其它稀土离子可以加宽EDF的吸收带。     

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.     

稀土掺杂纳米晶体荧光发射性质的调控

稀土掺杂纳米体系的荧光发射过程主要取决于稀土离子的性质和基质结构。对于给定体系,可控荧光性能的构筑包括改变纳米颗粒自身性质和外部条件两个方面。改变颗粒自身性质的途径主要包括调节纳米晶体的成分、结构、掺杂元素的性质、浓度及颗粒的大小、形貌、表面修饰以及通过纳米金属结构实现的金属增强等。外部环境的改变则主要包括颗粒的环境温度和泵浦方式等。本文阐述了影响荧光发射的主要因素和调控荧光性质的主要途径, 并着重对晶体结构变化和稀土共掺杂所引起的局域对称性和相互作用变化进行讨论。     

热致可逆变色的聚二炔/稀土离子纳米复合物

将Dy⁺或Sm⁺掺杂到具有层状结构的10,12-二十五碳二炔酸(PCDA)纳米粒子中,得到二炔酸/稀土离子(PCDA-RE)纳米复合物．随后在稍微高于二炔酸熔点的温度下对PCDA-RE纳米复合物进行退火处理,退火后的PCDA-RE纳米复合物发生拓扑聚合反应得到聚二炔酸/稀土离子(PDA-RE)纳米复合物．虽然纯聚二炔酸的热致变色过程是不可逆的,但是PDA-Sm纳米复合物和PDA-Dy纳米复合物分别具有不完全和完全热致可逆变色的性能．研究表明,PDA-RE纳米复合     

稀土水杨酸配合物的光谱性质

合成了一系列稀土水杨酸配合物.分别研究了配合物的红外光谱(IR),紫外(UV)及荧光光谱(FS)性质.红外光谱研究表明,稀土和水杨酸主要通过羧基进行配位,而紫外光谱显示配合物中水杨酸和稀土离子之间的能量传递是主要过程;配合物的荧光性质研究发现水杨酸钆,水杨酸铽,水杨酸镝分子内能量传递效率高,具有很强的荧光性质.     

稀土La(Ⅲ)、Nd(Ⅲ)与牛血清白蛋白的相互作用

采用紫外吸收、荧光光谱和红外光谱,研究了稀土离子La(Ⅲ)和Nd(Ⅲ)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用.结果表明:La(Ⅲ)和Nd(Ⅲ)离子能配位诱导BSA,使其分子中色氨酸和酪氨酸芳杂环疏水基团外露,在280 nm处的吸收增强而表现出增色效应和较小的蓝移.La(Ⅲ)和Nd(Ⅲ)可以有规律地猝灭BSA的内源荧光,其猝...     

8-羟基喹啉-山梨酸稀土配合物与鲱鱼精DNA相互作用的光谱研究

合成了以山梨酸(SA)和8-羟基喹啉(Hq)为配体的Sm(Ⅲ)、Eu(Ⅲ)为中心的三元稀土配合物,研究了配合物与DNA之间的作用机制。采用红外光谱、紫外-可见吸收光谱、差热热重、元素分析和摩尔电导等方法,确定了配合物的化学组成,采用光谱法探讨了配合物与鲱鱼精DNA的作用机制。结果表明:配合物的化学组成为Sm(Hq)(SA)2和Eu(Hq)(SA)2,其最大吸收峰在加入DNA后发生减色和红移,中性红(NR)使配合物-DNA体系的吸收发生减色,伴有等色点出现。配合物的加入导致NR-DNA体系的吸收峰强度和位置发生变化。计算求得Eu(Hq)(SA)2和Sm(Hq)(SA)2分别与DNA的结合位点数为5,在20℃下,Sm(Hq)(SA)2、Eu(Hq)(SA)2与DNA的结合常数分别是2.04×104L/mol和1.09×104L/mol。2种稀土配合物都能不同程度地猝灭NR-DNA体系的荧光,表明2种稀土配合物对DNA都有较强的嵌插作用且能自发进行,结合能力为Sm(Hq)(SA)2Eu(Hq)(SA)2。     

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。     

离子型稀土矿含量高光谱定量反演研究

运用光谱测量技术来测量土壤、矿物、植物的光谱吸收特征,并将其用于物质成分的分析中,是高光谱遥感技术近些年来的一个新的发展方向,具有速度快、效率高、费用低、损耗少的优点。稀土是战略元素,因具有特殊的物理化学性质,在多个领域都能发挥其独特的作用。近年来对稀土资源需求量的不断增加使得稀土价值不断提高,使得如何快速大面积探测稀土资源,合理对稀土矿进行布设开采成为了当前社会面临解决的重要科学问题。通过对稀土矿物进行光谱采集与分析从而对稀土元素及其化学特征之间的相关性进行研究分析展开了一系列的工作。在研究过程中,实地采集了广西崇左市六汤稀土矿区内的12个稀土矿样,并在实验室控制环境内使用SVC HR1024I便携式地物波谱仪测得其对应的反射光谱数据。对所测得的矿样波谱特征进行了连续统去除处理,并对凸显的特征吸收波段进行相对吸收深度的计算分析,从而运用其波谱特征建立起波谱与矿样稀土总含量、各稀土元素含量间的线性关系。通过实验发现,稀土元素的五个特征吸收波段在可见光和近红外波长分别为370,950,1 400,1 900和2 200 nm。这五个吸收带的强度与总稀土含量呈线性相关,R2达到0.69,同时发现稀土含量值与可见光波段相关性较大,对可见光波段与样本稀土总含量进行相关分析,提取出部分可见光波段中与稀土总含量建模相关性最强的10个波段,分别为340,350,360,370,390,400,420,480,550和760 nm。运用线性回归的方法得到上述波段处的反射率值与样本总稀土含量值的预测模型精度较高,R2大于0.95。运用可见光波段与15种稀土元素含量值也进行了线性建模,相关系数均可以达到0.89以上,表明各单一稀土元素与可见光波段之间的相关性同样较好。通过研究稀土矿样的光谱特性及化学分析,通过5个稀土特征吸收波段和可见光波段与矿样的稀土总含量、15种稀土元素含量进行回归建模,得到了矿样稀土含量的定量预测模型,对稀土矿快速定量-半定量评估具有一定参考价值,同时为进行稀土矿物及其元素高光谱遥感信息提取研究提供了科学启发,为最终实现对稀土资源高效开采的基础上,从源头上降低消耗和生产成本,减少对环境的破坏和污染,为促进中重稀土资源的战略开发和使用提供了科学有效的理论依据。     

含稀土光学树脂的制备和性能研究

稀土高分子材料是通过稀土金属与高分子的复合而制备的一类兼具稀土光、电、磁等特性和高分子质轻、抗冲击和易加工等优良综合性能的功能材料。稀土高分子材料主要分为两大类型:一类是稀土化合物作为掺杂剂均匀分散到高分子的单体和聚合物中;第二类是稀土化合物以单体形式参与聚合或缩合以及稀土化合物配位在聚合物的侧链上获得的键合型稀土高分子材料。本文综述了国内外在稀土金属与高分子复合材料方面的研究进展及相关应用,介绍了本组在合成含稀土化合物和配合物光学树脂方面的研究情况,通过把稀土配合物复合到苯乙烯和甲基丙烯酸共聚体系中,获得了发光强度高、荧光寿命长、透光率高、机械性能好的光学树脂,并对今后工作方向进行了展望。     

真空、低能离子注入后HeLa细胞的吸收光谱研究

在选用了石蜡油作为细胞耐受真空的保护剂基础上,分别采集了人宫颈癌细胞(HeLa细胞)经真空和不同剂量低能离子注入后的紫外吸收光谱.实验结果显示:HeLa细胞在202及260 nm附近均有特征性的吸收峰.数据的进一步分析发现:(1)HeLa细胞经真空处理后的紫外吸光值随着真空时间的延长而增加,且真空对细胞紫外吸收光谱的影响大于单纯的石蜡油浸泡影响;(2)真空对于HeLa细胞紫外吸光值的影响远低于低能离子注入的影响;(3)HeLa细胞在注入不同剂量的低能N+后,紫外吸光值会随着注入剂量的增大而增加.在上述分析的基础上,本文又探讨了低能N+束注入对肿瘤细胞的结构、各成分的组成比例及分子排列的影响,该研究为深入探索低能离子注入生物样品的作用机理奠定了基础.