萘甲酸功能化的聚苯乙烯与Eu(Ⅲ)离子所形成的高分子-稀土配合物的荧光发射特性

通过大分子反应将萘甲酸(NA)键合在聚苯乙烯(PS)侧链, 制得萘甲酸功能化的聚苯乙烯PSNA。 以PSNA为大分子配基, 以邻菲罗啉(Phen)为小分子配体, 与Eu(Ⅲ)离子配位, 分别制备了高分子-稀土二元发光配合物PS-(NA)₃-Eu(Ⅲ)与高分子-稀土三元发光配合物PS-(NA)₃-Eu(Ⅲ)-Phen。 采用红外光谱(FTIR)和紫外吸收光(UV)谱对配合物进行了表征, 深入研究了配合物的化学结构与发光性能的关系, 并应用Antenna效应理论, 从微观机理上进行了深入分析。 制备了配合物的固体薄膜, 考察了固体薄膜的荧光发射性能。 研究结果表明, 大分子配基PSNA与Eu(Ⅲ)离子所形成的二元或三元高分子-稀土配合物, 均能发射出很强的Eu(Ⅲ)离子的特征荧光, 即键合在PSNA侧链的配基NA能有效地敏化Eu(Ⅲ)离子的荧光发射。 大分子侧链的萘甲酸配基比苯甲酸配基对Eu(Ⅲ)离子荧光发射具有更强的敏化作用。 第二配体的协同配位效应导致三元配合物的荧光发射强度高于二元配合物。     

芳羧酸功能化的聚苯乙烯与Tb(Ⅲ)离子形成的 高分子-稀土配合物的荧光发射性能

通过大分子反应将苯甲酸(BA)键合在聚苯乙烯(PS)侧链, 制得芳羧酸功能化的聚苯乙烯PSBA。以PSBA为大分子配基, 以邻菲啰啉(Phen)为小分子配体, 与Tb(Ⅲ)离子配位, 分别制备了二元配合物PS-(BA)₃-Tb(Ⅲ)与三元配合物PS-(BA)₁-Tb(Ⅲ)-(Phen)₂及PS-(BA)₁-Tb(Ⅲ)-(Phen)₃,采用红外光谱(FTIR)和紫外吸收光谱(UV) 对配合物进行了表征, 深入研究了配合物(溶液与薄膜)的荧光发射性能。 研究结果表明, 大分子配基PSBA与Tb(Ⅲ)离子所形成的二元或三元高分子-稀土配合物均能发射出很强的Tb(Ⅲ)离子特征荧光, 即键合在PSBA侧链的配基BA能有效地敏化Tb(Ⅲ)离子的荧光发射。与二元配合物相比较, 以小分子Phen为第二配体所形成的两种三元配合物具有强度更高的荧光发射。     

含氮配体构筑的单核锌Zn(Ⅱ)/双核Cu(Ⅰ)配合物蓝光材料的结构和荧光性能研究

采用溶剂热法合成出单核Zn(Ⅱ)配合物[Zn(2,6-PDA)(phen)H₂O]·H₂O (1)和双核Cu(Ⅰ)配合物{[Cu(μ-Ⅰ)(phen)H₂O]·H₂O}₂ (2) (2,6-H₂PDA=2,6吡啶二甲酸,phen=1,10-邻菲罗啉),通过单晶结构测试、元素分析和红外吸收光谱对结构进行表征,并研究了两种配合物在二甲基亚砜(DMSO)中及固态时的荧光光谱及DMSO溶液中紫外可见吸收光谱。配合物1和2的最大吸收峰分别出现在253和242 nm附近,相比于配体吸收峰均发生红移,在1和2中,主要呈现出中心金属离子微扰的phen的π→π*的跃迁,且吸收强度强于phen,说明中心金属离子与phen配位后,增加了有机配体在紫外区的吸收,利于配体对能量的吸收。1在DMSO溶液中的荧光发射峰位于361,379和392 nm,在固态时的荧光发射峰为407,434和467 nm,2在DMSO溶液中的荧光发射峰出现在422,443和461 nm,固态时荧光发射峰在442,469,501 nm,均呈现蓝光发射。配合物1和2的固态荧光发射光谱与相应的DMSO溶液中的发射峰相比分别红移55和23 nm,这是由于在固态时配合物1和2的分子中的π—π堆积相互作用和分子间的相互作用,特别是配合物2中存在强烈的Cu(Ⅰ)…Cu(Ⅰ)相互作用,降低了体系前线轨道之间的能量差。     

3,4-噻吩二羧酸、1,10-邻菲罗啉与稀土配合物的荧光性质及对硝基苯的检测

3,4-噻吩二羧酸(3,4-H₂tdc),1,10-邻菲罗啉(phen)和稀土硝酸盐经水热法合成三种配合物Ln₂(Htdc)₂(tdc)₂(phen)₂(H₂O)₄(Ln=Eu 1, Gd 2, Tb 3),并用X-射线单晶衍射分析方法测定了配合物1-3晶体结构,配合物1-3为双核分子。每个金属离子周围有2个3,4-tdc,1个3,4-Htdc,1个phen和2个配位水分子,配位数为9。配合物1和3在紫外灯下显强红光和绿光,其荧光发射光谱,在619和545 nm出现最大发射峰,分别对应于Eu(Ⅲ)离子的5D₀→7F₂和Tb(Ⅲ)离子的5D₄→7F₅跃迁。配合物2在425 nm观察到来自基于配体的π*→π最大发射峰。不同溶剂分子对配合物1荧光有不同程度的影响,基于荧光猝灭机理,配合物1具有选择性检测硝基苯污染物的能力。     

2-(4-氯代苯甲酰基)苯甲酸配合物光致发光研究

以Eu3+,Tb3+为中心离子,2-(4-氯代苯甲酰基)苯甲酸(HCBBA)为第一配体,邻菲咯啉(Phen)、三苯基氧膦(TPPO)、二苯亚砜(DPSO)为第二配体,合成了多种铕铽的二元和三元配合物,并测试其荧光效能,以研究配体的加入对中心离子发光强度的影响。结果表明,合成的配合物均发出Eu(Ⅲ)和Tb(Ⅲ)的特征荧光,但相对强度明显不同。在铕与2-(4-氯代苯甲酰基)苯甲酸根(CBBA)形成的配合物体系中,Phen和DPSO显示了较强的敏化作用,且Phen敏化效果更强,而TPPO则对配合物荧光有猝灭作用。在Tb-CBBA体系中,DPSO表现出很强的敏化作用, Phen和TPPO却对配合物荧光起猝灭作用,且TPPO猝灭效果更强。经红外推测,羧酸根均以双齿桥式与Eu3+和Tb3+配位;在3 200～3 600 cm-1出现水的弱的羟基的伸缩振动吸收峰,表明配合物中含有结晶水。     

2-(4-氟代苯甲酰基)苯甲酸一铕配合物的合成、结构表征及荧光性能的研究

以硝酸铕、2-(4-氟代苯甲酰基)苯甲酸(HL),1,10-菲咯啉(Phen)和三苯基氧膦(TPP0)合成了EuL3(H2O)6,EuL3 Phen(H2O)4和EuL3(TPPO)(H2O)5三种固态配合物.用元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱对配合物进行了组分确定和结构表征.IR表明,2-(4-氟代苯甲酰基)苯甲酸与Eu3+形成配合物后,位于1 692 cm-1处羧基的νc=0,峰消失,2 500～3 200cm-1处羧基的νo-H峰也消失,出现了羧酸盐特有的反对称伸缩振动吸收峰(va(CO2-))和对称伸缩振动吸收峰(νs(CO2-)),且△ν(νas(CO2-)-νs(C(O2-))与钠盐的△ν相近,说明羧酸根与Eu3+以对称双齿桥式配位.在HNMR中,形成配合物后第一配体苯环上的质子峰变为宽峰且移向高场,Phen和TPPO中质子化学位移移向低场.室温下测定了配合物的荧光激发光谱和发射光谱,激发光谱表明配合物EuL3(H2O)6,EuL3 Phen (H2O)4和EuL3(TPPO)(H2O)5的最佳激发波长分别为353.0,355.0和357.0 nm;发射光谱均显示Eu3+离子的特征发射光谱,且表明Phen对Eu3+离子的荧光发射有明显增强作用.     

2-(2-吡啶基)苯并咪唑配合物的合成及发光

选用了具有代表性的过渡金属元素Cd、Zn以及主族元素Ca、Mg作为中心金属离子,合成了基于2-(2-吡啶基)苯并咪唑(PBM)配体的系列金属配合物。实验数据表明这些配合物是一类具有高的荧光量子产率并且化学性质稳定的蓝色发光材料。 研究了该类配合物的光致发光性质以及中心金属离子半径大小对配合物发射峰位的影响,比较了中性配合物、配阳离子型配合物的发光性质以及这类金属离子微扰配体发光受其因素的影响。     

2,9-二正丁基-1,10-菲咯啉双核铜(Ⅰ)配合物的合成、晶体结构及光学性质

以2,9-二正丁基-1,10-菲咯啉(dnbp)和碘化亚铜为原料,在四氢呋喃溶液中反应合成了一种新型中性双核铜(Ⅰ)配合物[CuI(dnbp)]2。采用X射线单晶衍射、核磁共振氢谱、紫外-可见吸收光谱表征其结构,荧光光谱测定其发光性能。结果表明:该配合物分子由两个Cu(Ⅰ)离子通过两个碘离子桥联形成畸变的菱形Cu2I2核心和dnbp螯合配体构成,配合物中I—Cu—I的夹角较小(106.08°),两个Cu(Ⅰ)离子的距离很长(0.319 4 nm),表明它们的相互作用可以忽略。上述结构的特征主要由dnbp配体大的空间位阻造成。配合物晶体属于三方晶系,空间群为R-3,晶胞参数a=4.404 14(11)nm,b=4.404 14(11)nm,c=1.085 92(4)nm,γ=120°,V=18.241 1(9)nm3。配合物在二氯甲烷溶液中出现350～500 nm的吸收峰,归属于金属离子到配体的电荷转移跃迁(MLCT)。室温下,当激发波长为365 nm时,其最大发射波长为653 nm,发光寿命为3.1μs,光致发光量子产率为0.013。发光机制属于金属离子和卤素到配体电荷转移激发态的磷光发射。低温下,配合物最大发射波长蓝移至645 nm,发射峰变窄。     

(EuxRE1-x)(FTFA)3Phen配合物的合成、表征及荧光性能

在无水乙醇溶液中用氯化稀土与4,4,4-三氟-1-(2-呋喃基)-1,3-丁二酮(FTFA)和邻菲啰啉(Phen)反应,合成了标题配合物;对其进行了元素分析、摩尔电导、红外光谱分析及荧光性能的研究。结果表明其化学组成分别为Eu(FTFA)3Phen、Sm(FTFA)3Phen;(Eu0.5RE0.5)(FTFA)3Phen(RE=Y,La和Gd)及(EuxGd1-x)(FTFA)3Phen(x=0.1,0.3,0.4,0.7,0.9)。配体FTFA通过烯醇式氧负离子与稀土离子双齿螯合配位,Phen的两个氮原子与稀土离子呈环状配位;所有配合物均为非电解质。光谱实验结果表明,铕配合物的荧光发射强度要远大于钐配合物的荧光强度;对于铕系列掺杂配合物来讲,所有激发光谱都为一宽带峰,表明配体能很好的吸收能量;在荧光惰性Gd3 离子的含量0.1相似文献   

铕(Ⅲ)-4-乙烯基吡啶共聚物稀土高分子配合物的合成及其光物理行为的研究

以4-乙烯基吡啶（4VP）与甲基丙烯酸甲酯（MMA）的共聚物为配体，并以邻菲洛啉（Phen)及2，2′-联吡啶（Bipy)小分子配体协同反应，与Eu(Ⅲ）配位，合成了稀土高分子配合物；通过FTIR表征了配合物的结构；通过紫外光谱与荧光光谱的测定，较充分地研究了稀土高分子配合物光致发光的光物理过程，实验结果表明，4-乙烯基吡啶共聚物通过吡啶环上的氮原子与稀土离子可直接配位；小分子配体的协同配位，可使稀土离子配位数趋于满足，且由于小分子配体能有效地加强能量吸收及分子内的能量传递，大大增强了配合物的荧光强度。     

Multi-responsive poly(N-isopropylacrylamide) hydrogel with D-π-A type dye

To get a multi-responsive polymer hydrogel, metal sensible and acid/base-switchable D-π-A type dye monomer was synthesized first. The synthesized electron donor-π-conjugated-electron acceptor (D-π-A) type dye monomer 3 was investigated with not only the selective Ni²⁺ and Cu²⁺ metal ion sensing effects, but also an acid/base unit sensing effects in optical properties with UV-vis absorption and fluorescence emission. A thermo-responsive poly(NIPAM-co-dye) copolymer with D-π-A type dye was prepared by typical radical copolymerization. The LCST behavior was investigated by UV-vis spectroscopy, which allows the measurement of the phase transition from 20 to 50 °C in an aqueous solution. The poly(NIPAM-co-dye) copolymer also exhibited color change when not only Ni²⁺ or Cu²⁺ cations were used but also when an acid/base unit was used. The morphology of the internal matrix structure of the poly(NIPAM-co-dye) hydrogel was observed by SEM.     

Comparison of SERRS and RRS excitation profiles of [Fe(tpy)2]2+ (tpy = 2,2':6',2'‐terpyridine) supported by DFT calculations: effect of the electrostatic bonding to chloride‐modified Ag nanoparticles on its vibrational and electronic structure

Nonresonance (or normal) Raman scattering (NRS), resonance Raman scattering (RRS), surface‐enhanced Raman scattering (SERS), and surface‐enhanced RRS (SERRS) spectra of [Fe(tpy)₂]²⁺ complex dication (tpy = 2,2':6',2''‐terpyridine) are reported. The comparison of RRS/NRS and SERRS/SERS excitation profiles of [Fe(tpy)₂]²⁺ spectral bands in the range of 445–780 nm is supported by density functional theory (DFT) calculations, Raman depolarization measurements, comparison of the solid [Fe(tpy)₂](SO₄)₂ and solution RRS spectra, and characterization of the Ag nanoparticle (NP) hydrosol/[Fe(tpy)₂]²⁺ SERS/SERRS active system by surface plasmon extinction spectrum and transmission electron microscopy image of the fractal aggregates (D = 1.82). By DFT calculations, both the Raman active modes and the electronic states of the complex have been assigned to the symmetry species of the D_2d point group. It has been demonstrated that upon the electrostatic bonding of the complex dication to the chloride‐modified Ag NPs, the geometric and ground state electronic structure of the complex and the identity of the three different metal‐to‐ligand charge transfer (¹MLCT) electronic transitions remain preserved. On the other hand, the effect of ion pairing manifests itself by a slight change in localization of one of the electronic transitions (with max. at 552 nm) as well as by promotion of the Herzberg–Teller activation of E modes resulting from coupling of E and B₂ excited electronic states. Finally, the very low, 1 × 10⁻¹¹ M SERRS spectral detection limit of [Fe(tpy)₂]²⁺ at 532‐nm excitation is attributed to a concerted action of the electromagnetic and molecular resonance mechanism, in conjunction to the electrostatic bonding of the complex dication to the chloride‐modified Ag NP surface. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

水杨醛缩对硝基苯胺合锌的合成与发光性能

设计合成了水杨醛缩对硝基苯胺（HL）及其锌配合物（ZnL2）,用元素分析、IR、热重分析等方法对产物结构进行了表征。并采用循环伏安法研究了配合物ZnL2在DMF和DMSO溶液中的电化学性质,可以观察到1个单电子氧化还原过程,对应于配合物分子内Zn2＋/Zn＋电对的电子转移过程。并对比研究了两个化合物在甲醇、无水乙醇、DMF溶液中的荧光性质,荧光光谱表明,配体与配合物在甲醇、乙醇、DMF溶液中能够发射较强的荧光,配合物ZnL2发光机理为金属离子微扰下配体的π＊→n发光。     

4,4’-联吡啶桥联的链状Zn(Ⅱ)配合物：合成、晶体结构和对Tb(Ⅲ)离子的荧光敏化

以硝酸锌与3,4’-联苯二甲酸(3,4’-H₂dpdc),4,4’-联吡啶(4,4’-bpy)为反应物,以水为溶剂,适当调节pH值,通过水热反应,得到配合物[Zn(3,4’-Hdpdc)₂(4,4’-bpy)](Zn-MOF)。利用X射线单晶衍射测试分析确定了该配合物是由4,4’-bpy配体桥联Zn(Ⅱ)离子形成的 “Z”形链结构,属于单斜晶系,C2/c空间群。在278 nm激发下,Zn-MOF的荧光发射光谱在341～537 nm范围出现宽发射峰,最强发射峰波长406 nm,属于配体的π*-π跃迁。研究了该配合物对Tb(Ⅲ)离子发光性能的影响。实验结果表明,Zn-MOF可敏化甲醇和水溶液中的Tb(Ⅲ)离子,使Tb(Ⅲ)离子的特征荧光发射峰增强。在荧光光谱490,545,585和624 nm出现强的线状发射峰,对应于Tb(Ⅲ)离子的5D₄→7F_J (J=6～3)跃迁。最强发射峰位于545 nm (5D₄→7F₅),为绿光。Zn-MOF可用作荧光探针检测甲醇和水溶液中的Tb(Ⅲ)离子。     

新型苯基吡唑铱(Ⅲ)配合物的合成及光物理性能研究

合成了4种新型铱配合物(ppz)₂Ir(LX)(ppz＝1-苯基吡唑,LX＝2-(2’-羟基苯基)苯并噻唑(BTZ),2-(3’-甲基-2’-羟基苯基)苯并噻唑(3-MeBTZ),2-(4’-甲基-2’-羟基苯基)苯并噻唑(4-MeBTZ),2-(4’-三氟甲基-2’-羟基苯基)苯并噻唑(4-TfmBTZ)),并对其分子结构和光物理性能进行了表征。结果表明,4种配合物的最大发光峰分布在583～615 nm,并都在400 nm左右出现一个弱发射带。400 nm的弱发射被认为是金属离子微扰的辅助配体BTZ的单重态激子的辐射跃迁,长波段的光发射被认为是Ir(BTZ)的3MLCT三重态激子的辐射跃迁。而Ir(ppz)₂的3MLCT的三重态激子在室温下被猝灭。最强激发带位于250～310 nm,表明这些配合物的发射主要源于ppz和BTZ配体的跃迁,而不是3MLCT跃迁。与Ir(ppz)₃相比,不仅实现了室温磷光,也通过第二配体的修饰实现了对发光颜色的调制。     

Controlled hydrothermal growth of ZnO nanostructures by sequestering the Zn metal ions with the chelating agent EDTA

In the present work, a controlled growth of ZnO nanostructures by manipulating Zn metal ion concentration by the chelating action of ethylene diaminetetra acetic acid in hydrothermal method is studied. EDTA produces metal–chelate complex by the formation of bidentate ligand with Zn²⁺ in the solution and diminishes the reactivity of Zn metal cations. Concentration of EDTA in the mother solution was varied in different ranges like 3, 5 and 10 mM while retaining the zinc metal salt and the NaOH concentration the same. Three different morphologies of wurtzite structured ZnO nanostructures such as nanorods-bunch, separate/discrete uniformly sized hexagonal nanorods and tapered flower petals like shapes are achieved by 3, 5 and 10 mM strengths of EDTA, respectively. The medium concentration 5 mM of EDTA is found to have moderate control over producing ZnO nanostructures of uniform diameter and a high aspect (length to diameter) ratio. An array of vertically aligned free standing ZnO nanorods with uniform spacing is successfully achieved by the addition of 5 mM of EDTA in the mother solution and the same is studied for its fluorescence property at an excitation of 325 nm and it has exhibited a characteristic UV emission of ZnO around 383 nm.     

Phenoxide bridged tetranuclear Co(II), Ni(II), Cu(II) and Zn(II) complexes: Syntheses,characterization and fluorescence studies

A tetranucleating compartmental Schiff base ligand system has been derived from 2,6-diformyl-4-methylphenol, p-phenylenediamine and 2-aminomethylbenzimidazole. Phenoxide bridged later first row transition metal(II) complexes of this ligand have been prepared by conventional sequential route. Ligand and complexes were characterized by routine physicochemical characterizations. The mutual influence of metal centers in terms of cooperative effect on the electronic, magnetic, electrochemical and structural properties was investigated. The Schiff-bases exhibit fluorescence originating from intraligand (π→π?) transitions. Metal mediated fluorescence enhancement is observed on complexation with Zn(II), whereas metal mediated fluorescence quenching occurs in all other complexes.