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 (Gd_0.5Tb_0.5-xEu_x)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。     

层状稀土氢氧化物杂化发光材料研究进展

层状稀土氢氧化物(LRHs)是一类具有二维层状结构的新型无机层状功能材料.由于LRHs具有可变的组成、丰富的插层化学行为以及稀土离子特有的荧光性质等优点,因此是一种很有发展潜力的新型发光功能材料.本文综述了层状稀土氢氧化物杂化发光材料的研究进展,探讨了主客体间相互作用对其光物理性质及稳定性的影响,为实现层状稀土氢氧化物杂化发光材料在光学器件领域(LED照明和光纤维等)及生命分析领域的应用提供了重要的理论依据.     

有机敏化剂插层层状氢氧化铽纳米复合体的合成与发光性质

选择两种有机物对苯二甲酸(TA)和苯甲酸(BA)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插层至层状铽氢氧化物而获得纳米复合体。荧光性质测定表明TA2-和BA-通过有效的能量转移均增强了Tb3+的特征绿色荧光发射,并且TA2-的敏化增强能力大于BA-。从能级匹配角度讨论了敏化剂和Tb3+之间能量转移的机理。     

有机敏化剂插层层状氢氧化铽纳米复合体的合成与发光性质

选择两种有机物对苯二甲酸(TA)和苯甲酸(BA)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插层至层状铽氢氧化物而获得纳米复合体。荧光性质测定表明TA^2-和BA^-通过有效的能量转移均增强了Tb³⁺的特征绿色荧光发射,并且TA^2-的敏化增强能力大于BA^-。从能级匹配角度讨论了敏化剂和Tb³⁺之间能量转移的机理。     

氟尿嘧啶与磁性层状复合氢氧化物的离子交换反应动力学

以共沉淀法合成的磁性层状复合氢氧化物(Magnetic layered double hydroxide, MLDH)为前驱体, 通过对原位反应系统液相数据的拟合与固相样品的表征, 研究了0~50 ℃条件下MLDH与氟尿嘧啶(5-FU)的离子交换动力学特征. 结果表明, MLDH及离子交换产物MLDH-FU为以六方晶系为主并混杂微量氧化铁的复合磁性晶相; MLDH-FU离子交换速率随温度的升高而显著加快, FU, OH^-和Cl^- 3种客体的浓度变化分别服从二级、 零级及一级反应速率模型, 反应活化能依次为12.69, 27.88和3.580 kJ/mol. 固相表征参数的变化与液相动力学过程、 主-客体结构调整及MLDH-FU粒子陈化过程相符; 离子交换限定在LDH层间, 不涉及层板内部秩序, 不改变前驱体的结构与形貌特征, 具有侧向非断层反应习性, 是交换剂在MLDH外周经吸附亲和、 侧向进攻、 层间置换及柱撑模型转换再到新的插层客体主导调整及晶粒发育陈化的有序过程.     

层状复合氢氧化物的有机改性方法及应用研究进展

层状复合氢氧化物(LDHs)因其化学组成可调、比表面积大、生物相容性好等特点,目前在环境、能源和生物医药等领域广受关注.然而, LDHs在合成过程中由于其分子内作用力易发生团聚而导致其在基体中的分散不均匀,极大地限制了LDHs在实际中的应用.有机改性是改善LDHs分散性的有效方法,从表面改性和插层改性两个方面综述了近年来LDHs的有机改性方法,并介绍了其在阻燃、吸附、催化、气体阻隔、发光、储能和生物医药材料等领域的应用.最后对改性后LDHs未来的研究方向和应用领域进行了展望.     

基于层状氢氧化镧的稀土离子激活杂化组装荧光体

采用水热法制备了十二烷基磺酸根(DS^-)插层的稀土离子(Eu³⁺, Tb³⁺和Ce³⁺)激活的层状氢氧化镧(LLaH), 通过微波法将苯甲酸根(BA^-)与层中DS^-进行离子交换反应, 形成杂化组装. X-射线衍射(XRD)结果表明这些杂化组装具有典型的层状结构, 离子交换反应后层间距由3.2 nm减小为1.9 nm. 光致发光光谱显示稀土Eu³⁺和Tb³⁺掺杂的LLaH均表现出相应的特征红色和绿色发射, 但(Eu/Tb)_0.1La_1.9(OH)₅BA•H₂O的发光强度是(Eu/Tb)_0.1La_1.9(OH)₅DS•H₂O的十几倍, 这得益于BA^-对稀土离子发光产生了很好的敏化作用. 通过超声和离心过程将Tb_0.1La_1.9(OH)₅BA•H₂O, Eu_0.1La_1.9(OH)₅BA•H₂O和Ce_0.08La_1.92(OH)₅DS•H₂O杂化组装样品进行层剥离制成胶体溶液, 发现不同比例的Eu_0.1La_1.9(OH)₅BA•H₂O和Tb_0.1La_1.9(OH)₅BA•H₂O两种胶体混合能够对发光颜色进行调整; 三种胶体混合后通过改变激发波长也可以有效调整发光颜色, 特别是在280~290 nm紫外光激发下, 能够获得白色荧光, 显示出优异的光功能特性.     

LDHs薄膜基纳米荧光传感器的制备及其研究进展

层状复合氢氧化物(LDHs)是一种层板金属元素和层间离子可调的无机层状材料,利用其独特的插层组装特性,基于静电、氢键、范德华力等相互作用力,功能性荧光客体分子可与LDHs纳米片复合构筑多功能荧光薄膜材料.LDHs薄膜基荧光材料用于荧光传感器,在有机挥发性气体(VOCs)、温度、压力、重要生物分子等的检测中显示了良好性能.本文总结了LDHs复合薄膜的制备方法以及近年来其在纳米荧光传感领域的进展,并对其未来发展做出了展望.     

牛黄酸及水杨酸系药物对镁铝层状复合氢氧化物的插层组装

通过XRD和IR表征对镁铝层状复合氧氧化物(LDH)与水杨酸、乙酰氨基酚、乙酰水杨酸,以及谷氨酸、色氨酸、牛黄酸反应产物的比较分析,研究了不同药物对有关组装方式的适宜性.结果表明水杨酸类药物均可通过离子交换组装到LDH层间,晶胞参数c由2.3893 nm依次增大为2.4024、2.4110和2.4111nm,通道高度h由0.3194 nm增大为0.3238、0.3267和0.3268 nm;通过离子交换能将谷氨酸组装到LDH层间,产物的IR吸收、热分解行为及TEM形貌与前体有明显区别,晶胞参数c由2.3765nm增大为2.3851nm,h由0.3152nm增大为0.3180nm;共沉淀法适宜制备LDH-牛黄酸插层复合物,但简单的离子交换不能使色氨酸与LDH有效复合.     

直接脱碳酸化制备有机离子插层的层状双氢氧化物

层状双氢氧化物(Layered double hydroxide, LDH)是一种具有阴离子可交换性质的层状无机材料, 由于其具有多种功能性质, 已被广泛应用于催化^[1~3]、酸吸附剂^[4]、传感器^[5]及聚合物填料^[6~8]等领域. 传统的共沉淀法制备的LDH结晶度低、尺寸小(直径通常小于100 nm). 1998年, Costantino等^[9]采用均匀沉淀法制备出了高结晶度、大尺寸(微米量级)且层间具有CO₃^2-的LDH(LDH-CO₃), 引起了人们的极大兴趣. 为解决LDH-CO₃难于交换和剥离的难题, Iyi等^[10,11]采用两步法制备了层间具有NO₃^- 或有机阴离子的LDH, 即首先采用 HCl-NaCl混合溶液将LDH-CO₃转化成为LDH-Cl, 然后再采用过量的阴离子进行交换制备LDH-NO₃或有机阴离子插层的LDH.     

Facile Fabrication of Nanoparticles Confined in Graphene Films and Their Electrochemical Properties

The development of novel nanostructured electrode materials with high performance and based on abundant elements is a key element in the societal pursuit of sustainable energy. Graphene‐based structures with rich macroporosity and high conductive networks are promising components to develop novel electrode materials. Herein, we described a facile procedure to confine Ni(OH)₂ particles in a graphene film, leading to a new sandwich‐like hybrid structure. The hybrid film offers simultaneously ordered ion diffusion channels and high electrical conductivity, which facilitate the improvement of both electrode kinetics and electrochemical stability, thus leading to high capacitance, fast rate capability, and stable cycle life as supercapacitor materials. This work provides a facile pathway for optimized structures for electrode materials, and represents a benefit for the global issues of energy shortage and environmental pollution.     

无机纳米稀土发光材料的制备方法*

无机纳米稀土发光材料作为一种重要的发光材料,由于具有独特的光、电和化学性质,使其在高性能磁体、发光器件、显示、生物标记、光学成像和光学治疗等方面得到了广泛的应用。稀土发光材料的这些性质与材料的尺寸和形状密切相关,近年来研究者已经利用多种合成方法制备了不同形状的纳米稀土发光材料,包括纳米线、纳米棒、纳米管、纳米纤维和纳米片等。本文综述了无机纳米稀土发光材料的几种常用的制备方法,包括水热/溶剂热法、有机/无机前驱体热分解法和超声辅助合成法等,评述了这些方法的优缺点,并结合课题组在无机纳米稀土发光材料制备方面的工作,对无机纳米稀土发光材料制备方法的发展进行了展望。     

稀土发光材料的合成方法

简要介绍了合成稀土发光材料的6种方法,包括水热合成法、溶胶-凝胶法、微波辐射法、燃烧合成法以及共沉淀法。参考文献31篇。     

稀土三酞菁夹心化合物混合LB膜的研究

将不对称三明治型夹心化合物(Pc)Dy[Pc(OC₈H₁₇)₈]Dy[Pc(OC₈H₁₇)₈]与硬脂酸混合成膜，表面压-面积（π-A）曲线表明形成了稳定的单层膜，由透射电子显微镜（TEM）观察,表明硬脂酸的加入有效地改善了分子的聚集行为，分子形成了取向高度有序的结构。用紫外-可见光谱、偏振紫外可见光谱、低角X射线衍射等对LB膜进行了研究，发现该取代稀土三酞菁分子在气/液界面上长链向上伸展，分子之间均以面对面（face-to-face）排列，以一边接触（edge-on）方式取向,大环平面与基片夹角约为52°，每层厚度为2.41 nm。     

稀土二膦酸配合物的合成、结构和荧光性质

合成并表征了3个同构的稀土二膦酸化合物Ln(hpyedpH₂)(hpyedpH₃)·2H₂O [Ln=Gd (1)，Eu (2)，Tb (3)；hpyedpH₄=1-hydroxy -2-(3-pyridyl)ethylidene-1，1-diphosphonic acid，C₇H₁₁NO₇P₂]，测定了化合物1的单晶结构。发现它们具有链状结构，其中Ln通过3个或4个O-P-O基团交替连接，链与链之间存在氢键和π-π堆积作用。探讨了化合物2和3的荧光性质。     

Gd2O3:Er3+上转换发光粉在染料敏化太阳电池中的应用

采用沉淀-煅烧法制备了Gd₂O₃:Er³⁺上转换发光粉,通过X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱和荧光光谱对其进行了表征,并利用该发光粉具有上转换发光的特性将其应用于染料敏化太阳电池(DSSC)。结果表明,管状Gd₂O₃:Er³⁺上转换发光粉可增加电池对太阳光的吸收范围和吸收效率,提高电池的光电流和光电压。研究了掺杂量对电池性能的影响,当掺杂量为5wt%时,光电转换效率从5.93%升高到7.55%,提高约27%。