An Overview of The Photoacoustic Phase Spectra of Rare Earth Complexes

Abstract

The photoacoustic(PA) amplitude and phase spectra of several kinds of rare earth (RE) complexes are reported and summarized briefly. It is observed that both the amplitude and phase spectra well characterize the different energy levels of the RE complexes. The phase angle of the RE complexes is associated with the relaxation time τ and the optical absorption coefficient β concerning with the π-π? transition and the f-f transitions, respectively. After individual detailed discussion of the phase spectra, a reasonable theoretical consideration is given to interpret the results.     

稀土配合物的光声位相研究

对光声位相理论进行了研究,依此理论解释了稀土二苯甲酰甲烷配合物的光声位相谱。利用计算位相的方法得到在配体吸收处不同铽配合物的位相偏移,对位相差与不同铽配合物的分子内弛豫过程作了研究。     

稀土配合物RE(Et2dtc)3(phen)的光谱性质

以铜试剂(NaEt2 dtc·3H2O)和邻菲咯啉(o-phen·H2O)与水合氯化稀土(RECl3·xH2O)(RE=La,Pr,Nd,Sm～Er;x=3～4)在无水乙醇中反应,制得三元固态配合物RE(Et2dtc)3(phen).IR光谱研究表明配合物中RE3+与NaEt2dtc中的硫原子和o-phen中的氮原子均双齿配位;UV光谱显示配合物中o-phen与稀土离子之间的能量传递是主要过程,配合物的最大吸收与o-phen相比有微小的红移;FS光谱表明配合物Sm(Et2dtc)3(phen)和Eu(Et2dtc)3(phen)分子内能量传递效率高,显示了很强的荧光性质.     

Photoacoustic Spectra Studies on Neodymium Complexes

A series of neodymium complexes crystals were synthesized and their photoacoustic spectra were determined. The excited state energy levels of Nd(III) in different complexes were discussed and their relaxation processes were studied. The different coordination environments were shown by comparing the band due to Nd(III) ⁴19/2 – ⁴G5/2, C7/2 transitions in different complexes. The fine structure of this absorption shows that the Nd-0 bond forms a stronger coordinated bond than that of Nd-N system.     

丙酮酸稀土配合物的红外光谱研究

研究了Ｙ,Ｌａ,Ｃｅ,Ｐｒ,Ｎｄ,Ｓｍ,Ｅｕ,Ｇｄ,Ｄｙ和Ｈｏ等１０种丙酮酸稀土配合物的ＦＴ－ＩＲ光谱;对４００～２０００ｃｍ＾－１的主要红外吸收谱峰进行了归属;２００～４－ｃｍ＾－１有３个随稀土原子序数递增峰位向高波数位移的谱带,可指认为ＲＥ－Ｏ伸缩振动吸收。红外光谱表明,丙酮酸以酸根形式采用螯合桥式三齿方式与稀土配位,某些谱峰有裂分或拓宽现象。配位键以离子键成分为主。     

铽-聚N-乙烯基乙酰胺体系中镧钆掺杂稀土配合物谱学研究

在乙醇溶液中合成了掺杂镧和钆的铽-聚N-乙烯基乙酰胺(PNVA)的掺杂稀土配合物, 并通过红外光谱、紫外光谱、 XPS光电子能谱和荧光光谱研究了该配合物的光谱性质. 结果表明: 掺杂稀土配合物中的稀土离子都与高分子配体PNVA产生配位作用. 配合物的最佳激发波长为303 nm;在此波长激发下, 配合物发出较强铽的特征荧光, 说明非荧光稀土离子(La3 和Gd3 )对Tb3 离子的发光有显著的增强作用, 而对Tb3 的发射峰位影响不大.     

硝酸稀土组氨酸配合物的拉曼光谱

研究了组成为ＲＥ（Ｈｉｓ）（ＮＯ３）３·Ｈ２Ｏ（ＲＥ＝Ｌａ～Ｎｄ,Ｓｍ～Ｌｕ,Ｙ;Ｈｉｓ＝Ｌ～ａ－ｈｉｓｔｉｄｉｎｅ）固态配合物的拉曼光谱。结果表明,配合物中ＲＥ＾３＋与羧基氧原子配位,氨基和味唑环均未参与配位,ＮＯ３＾－为双齿配位。配合物羧基振动峰的ΔυＣＯＯ＾ａｓ－ｓ－与镧系离子的原子序数作图服从Ｏｄｄｏ－Ｈａｒｋｉｎｓ规律。     

稀土配合物分子内能量传递和弛豫过程的光声和荧光光谱研究

将光声光谱和荧光光谱两种互补的手段结合起来 ,从无辐射跃迁和辐射跃迁两个角度讨论了固态稀土配合物的激发 弛豫过程。测定了稀土配合物 (Tb(AA) 3·2H2 O、Tb(AA) 3bpy和Tb(AA) 3phen)固体粉末的光声光谱和荧光光谱。与荧光光谱相结合 ,光声光谱反映了不同配合物发光效率的变化 ,Tb(AA) 3phen、Tb(AA) 3·2H2 O和Tb(AA) 3bpy的发光效率依次增强。研究了配合物的分子内能量传递和弛豫过程 ,配体最低三重态能级与稀土离子共振能级之间的能级差是否匹配是配体敏化中心离子发光的关键因素     

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。     

稀土化合物Raman谱中荧光带的辨认

研究了三价稀土氧化物及退火结晶褐钇铌矿和褐铈铌矿在４８８０和５１４５ｎｍ激光激发下所得Ｒａｍａｎ光谱中的荧光带。结果表明,在这两种激光线激发下,Ｓｍ３＋、Ｅｕ３＋和Ｅｒ３＋的荧光对稀土化合物的Ｒａｍａｎ光谱有很大干扰。提出几种在稀土化合物Ｒａｍａｎ光谱中辨认荧光带的方法。     

A Quantitative Study of Effects of Rare Earth Chelates on NMR Chemical Shifts: I. Treatment of 1:1 Complexes and Chemical Shifts of the Pure Complexes

Recently several rare earth chelates have been found that induce large and dramatic chemical shifts when complexed with a ligand.¹ This is due to paramagnetic shielding, the mechanism of which is observed to be a pseudo-contact shift. In cases such as this involving dynamic equilibria where exchange of protons is rapid compared to observation time, the observed chemical shift represents an average environment determined by the time the proton nuclei spend at each site. The effective site of the complex is a lone pair donor such as the oxygen of a carbonyl group, alcohol, or ether, or the nitrogen of various nitrogen containing groups. The oxygen bearing compounds could theoretically form strong complexes with the added possibility of multiple complexes with chelates. The nitrogen bearing compounds of weak donor strength and containing only a lone pair would presumably form only the 1:1 complex.     

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.     

稀土配合物-PAA-g-PE膜的荧光光谱

通过紫外光接枝聚合反应 ,将丙烯酸 (AA)接枝于PE膜表面 ,在一定 pH值条件下 ,使接枝膜与Eu3+、α 噻吩甲酰三氟丙酮 (TTA)的乙醇 水溶液或Tb3+、乙酰丙酮 (AcAc)的氯仿 水溶液作用 ,制得红色或绿色荧光膜。与相应的Eu(TTA) 3·(H2 O) 2 或Tb(AcAc) 3·(H2 O) 2 固态配合物相比 ,荧光膜的激发和发射光谱都发生了明显的变化 ,可以推测 ,稀土配合物与高分子材料之间发生了化学键结合。此外 ,还对荧光膜的红外光谱进行了观察。     

Tb-N-苯基邻氨基苯甲酸-1,10-菲咯啉二元、三元配合物的合成、表征及荧光性能

合成了稀土Tb-N-苯基邻氨基苯甲酸-1,10-菲咯啉二元、三元配合物。通过元素分析确定二元配合物的组成为TbL₃·4H₂O,三元配合物的组成为TbL₃phen·2H₂O(L: N-苯基邻氨基苯甲酸根,phen: 1,10-菲咯啉),讨论了两种配合物的谱学性质。通过荧光光谱测试发现,形成的TbL₃·4H₂O二元配合物的荧光强度明显降低,1,10-菲咯啉作为第二配体引入后,使Tb3+的发光强度继续降低,这说明了Tb3+的发光强度与配体的结构有关,通过结构、能量传递和能量匹配对此做了进一步的解释。     

钕、钐-邻苯二甲酸-1,10-邻菲咯啉配合物的合成及谱学性质

合成了稀土钕、钐的邻苯二甲酸 1,10 邻菲咯啉二元、三元配合物 ,通过元素分析、1HNMR、中红外光谱、差热 热重分析 ,确定了配合物的组成为RE2 L3 ·2H2 O ,RE2 L3 phen·2H2 O(RE :稀土离子 ,L :邻苯二甲酸根 ,phen :1,10 邻菲咯啉 ) ,讨论了配合物的谱学性质 ,并对配合物的远红外光谱、拉曼光谱进行了归属研究。     

Photoacoustic spectroscopy study on the co-fluorescence effect of Eu-La-Hba solid complexes

The photoacoustic (PA) spectra of Eu³⁺-La³⁺-Hba complexes are reported (Hba: benzoic acid). It is found that the PA intensity of the ligand bears a relation to the energy transfer processes. For Eu³⁺-La³⁺-Hba coprecipitates, with increasing the concentration of La³⁺, the PA intensity in the region of the ligand absorption decreases firstly, then increases. It is indicated that the addition of the second rare earth ion La³⁺-changes the relaxation processes of the complexes. The changes of fluorescence spectra turn out to be complementary to the PA spectra. The intramolecular energy transfer and intermolecular energy transfer processes in the coprecipitates are discussed.     

稀土茜素黄R配合物的合成、表征及荧光性质

合成了 4种茜素黄R稀土配合物 ,通过对元素分析、红外光谱、紫外光谱和核磁共振氢谱的分析 ,确定它们的组成为 :Na[REL2 ]·2H2 O(RE =Sm ,Eu ,Tb ,Y ,NaHL =茜素黄R)。红外光谱表明 :配体以羧羰基的氧与稀土离子以单齿配位 ;配体的酚羟基离解 ,脱去质子后羟基氧与稀土离子配位 ;即酚氧和羧羰基的氧与稀土离子形成一个六元螯合环。配体的吸收峰 398nm在形成配合物后移于 35 1～ 35 5nm ,发生了较大位移 ,这说明稀土离子与配体成键 ;配合物IR在 4 15～ 4 35cm-1之间出现的新吸收峰归属为RE—O键的伸缩振动 ,佐证了配合物的形成 ;硝基中的氧和偶氮的氮原子未参与配位 ;IR还说明有两个水分子配位于稀土离子。紫外灯下可以看到Eu(Ⅲ )的配合物很强的红色荧光 ;荧光光谱测定 :Na[EuL2 ]·2H2 O有两个荧光发射峰分属于Eu的 5D0 → 7F1和5D0 → 7F2 跃迁。     

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。     

压电光声位相对热扩散率的分析研究

压电光声光谱法研究样品热扩散率的实验中,仪器贡献位相的影响使得实验结果远离理论预测结果。在分析仪器贡献位相产生因素后认为,由于光声池本身引起的位相贡献可以忽略,在同一检测系统内如果保持其他实验条件不变,可按稀土固态配合物配体和中心离子的光声位相计算得到仪器位相贡献,并以铝制样品为参考对热扩散率进行测算。实验结果和真实值的匹配说明在一定频率范围内通过差减仪器贡献位相可以得到比较满意的结果,但在低频率范围,公式的简化没有充分根据,所以带来结果上的偏差。此外,还把压电光声法应用到植物叶片的检测中。并根据实验获得的压电光声仪器贡献位相计算莲花玉兰叶片的热学参数。     

含酰胺基团稀土配合物的红外光谱

本文合成了未见文献报道的氯化稀土丙酰胺配合物,剖析了ＬｎＣｌ３．３ＰＡ和聚（苯乙烯－丙烯酰胺）负载氯化稀土配合物（ＳＡＡ．ＬｎＣｌ３）的红外光谱和电子能谱,结果表明,含酰胺基团的配体均通过羰基氧与稀土离子配位。