系列Ln(Ⅲ)配位聚合物(Ln=Eu,Sm,Tb,Pr,Gd)的合成及其荧光分析

采用水热法合成了4个具有1D结构的Ln(Ⅲ)配位聚合物,[Eu₂(C₉H₇O₂)₆(C₉H₇O₂H)(C₂H₅OH)]n(1)、[Sm(C₉H₇O₂)₃]n(2)、[Tb(C₉H₇O₂)₃]n(3)和[Gd(C₉H₇O₂)₃]n(4)(C₉H₈O₂=肉桂酸)。 通过X射线单晶衍射确定了它们的结构。 这4个Ln(Ⅲ)配合物中,Ln(Ⅲ)的配位数均为9,桥配体均为肉桂酸根,但其配位方式有差异。 对配合物进行了IR、UV-Vis-NIR和荧光光谱等表征。 分析了各配合物的荧光发射,结果表明,在可见区,配合物1发射较明显的红光,配合物2、3发射绿光,配合物4发射蓝光,但很弱。 讨论了具有刚柔相混杂性质的肉桂酸配体对配位聚合物的构筑及稀土离子发光的影响。     

立方Gd2O3：Eu纳米晶及光谱性质

用透射电镜拍摄球形Ｃ－Ｇｄ２Ｏ３：Ｅｕ纳米晶,并研究了室８温下它的激发和发射光谱。结果表明,９００℃制备的体材料和相应的纳米晶相比,其激发光谱存在明显差异。前者以基质激发带为主导,电荷转移带很弱,而后者以ＣＴＢ为主。在绝缘体稀土氧化物中,可以忽略纳米效应对Ｅｕ＾３＋离子的４ｆ－４ｆ能级跃迁的激发和发射光谱峰位的影响。     

纳米晶稀土永磁材料的制备和磁性

介绍了纳米晶稀土永磁材料的制备和磁性方面的有关研究工作, 主要内容有: 低钕快淬Fe3B基钕铁硼新型纳米晶复合稀土永磁材料的相结构与磁性, 快淬Pr2Fe14B/α-Fe型纳米复合稀土永磁材料的微结构与永磁性, 快淬Sm-Co基稀土永磁材料的织构与磁各向异性的关系, 以及纳米晶稀土永磁材料的矫顽力机制和模拟计算研究等.     

立方Gd2O3∶Eu纳米晶及光谱性质

用透射电镜拍摄球形ＣＧｄ２Ｏ３∶Ｅｕ纳米晶,并研究了室温下它的激发和发射光谱。结果表明,９００℃制备的体材料和相应的纳米晶相比,其激发光谱存在明显差异。前者以基质激发带为主导,电荷转移带（ＣＴＢ）很弱,而后者以ＣＴＢ为主。在绝缘体稀土氧化物中,可以忽略纳米效应对Ｅｕ３＋离子的４ｆ４ｆ能级跃迁的激发和发射光谱峰位的影响     

纳米晶ZrO2:Sm3+的制备与发光性质研究

用化学共沉淀法制备了Sm3 掺杂浓度不同、煅烧温度不同的纳米晶ZrO2:Sm3 系列发光粉体,所制备的粉体均具有Sm3 离子特征强室温荧光发射.通过XRD分析发现:经600℃煅烧2 h后制备的纳米晶ZrO2:Sm3 是四方相结构;经800℃煅烧2 h得到的样品,以四方相为主,有少量单斜相;经950℃煅烧2 h后得到的样品,以单斜相为主,四方相的比例较小.不同煅烧温度下样品发光性质研究表明:因经不同温度煅烧制备的样品所处晶体场环境不同,发光中心也不同,经800和950℃煅烧的样品中稀土离子占据两种不同的格位,其一为四方相格位,其二是单斜相格位;ZrO2基质与Sm3 之间有能量传递,单斜相结构更有利于能量传递.荧光强度与掺Sm3 浓度关系研究表明:荧光强度先随Sm3 浓度提高而增强,在浓度达0.7%(摩尔分数)时达到最大,然后又随之降低.     

稀土纳米复合氧化物RE_2O_3∶Eu(RE=Y,Gd)的制备及特性

以甘氨酸辅助的燃烧法和非晶态稀土DTPA配合物前驱体热分解法制备了Y2 O3 ∶Eu和Gd2 O3 ∶Eu纳米材料。X射线衍射表明燃烧法和配合物前驱体热分解法制备的纳米Y2 O3 ∶Eu均为立方相 ,而Gd2 O3 ∶Eu纳米材料则随制备条件不同可得到立方相或单斜相两种产物 ,发射光谱证实了这一结论。通过透射电子显微镜、扫描电子显微镜对不同方法制备的纳米材料的尺寸、形貌也进行了表征     

CdSe纳米晶/共轭聚合物太阳电池的制备与性能研究

采用有机金属液相法制备了平均粒径为5 nm的CdSe纳米微球(ns-CdSe), 并将其与共轭聚合物(MEH-PPV或P3HT)共混制备了太阳电池器件. 透射电镜(TEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)及荧光光谱(PL)研究结果表明, CdSe纳米晶呈均匀的球状颗粒, 在近红外区具有良好的吸收和荧光性能; 加入CdSe纳米晶能够有效地淬灭共轭聚合物的荧光. 在AM1.5模拟太阳光(光强为100 mW/cm2)照射下, ns-CdSe/MEH-PPV共混体系太阳电池器件性能测试结果为: 短路电流ISC为1.56 mA/cm2, 开路电压VOC为0.75 V, 填充因子FF为34.5％, 光电转换效率η为0.40%; 对于ns-CdSe/P3HT共混体系, 其ISC为1.93 mA/cm2, VOC为0.65 V, FF为38.4%, η为0.48%.     

稀土离子(Gd3+,Eu3+)加载于纳米介孔ZrO2中的发光

水热合成法制备的高度有序多孔ZrO2具有规则六角排列，均匀纳米孔洞（约1．8nm)，丰富的表面，界面态及比表面积和强的蓝－（近）紫外光发射，使其较常规体材料有更优异的性质，以稀土离子为探针，研究了Gd^3 ,Eu^3 在这些纳米微孔中的发光行为，结果表明，500摄氏度下，介孔ZrO2与稀土离子相作用并有效地将能量传递给稀土离子，增进稀土离子发光，而在ZrO2:Gd-Eu体系中，Gd^3 在ZrO2与Eu3 间起桥梁作用，使基质ZrO2→Eu^3 的能量传递更为有效。     

荧光纳米晶制备及其与聚合物的复合组装

纳米尺寸无机晶体(纳米晶)具有特殊的光、电和磁等性能, 但这类材料通常以胶体溶液或固体粉末的状态存在, 稳定性和分散性较差. 实现这类材料的应用, 需要将其与一些惰性介质复合, 从而提高稳定性和加工性. 聚合物材料作为一种有机惰性介质, 具有良好的材料兼容性和可加工性, 是稳定纳米晶材料的首选介质. 此外, 很多聚合物材料本身也具备特殊的性能, 可以对纳米晶性能进行有益的补充和调节. 因此, 功能纳米晶材料与聚合物复合, 将成为开启材料性能宝库的钥匙. 我们研究组结合自己的相关研究, 系统总结了荧光纳米晶材料与聚合物的复合组装方法, 着重阐述不同方法的优势及意义, 希望对从事这一前沿领域研究的人们有所启发.     

纳米晶/聚合物太阳能电池

纳米晶/聚合物太阳能电池作为一种新型光伏器件成为近年来的研究热点。通过改变纳米晶的形貌及尺寸来调节材料本身的带隙从而改善光吸收特性,并且无机半导体材料本身具有高的电子迁移率和良好的热稳定性,以上特性使该类电池具有巨大的发展潜力。本文从纳米晶的种类、形状和尺寸、表面配体及纳米晶与聚合物界面性能等方面综述了纳米晶/聚合物太阳能电池的研究现状。纳米晶形貌、太阳光利用率和载流子传输效率是影响电池效率的主要因素。文中指出开展窄带隙纳米晶的合成、优化纳米晶/聚合物电池结构、解析纳米晶与聚合物界面激子传输机理等改善该类电池性能的途径,旨在为提高纳米晶/聚合物太阳能电池的效率提供借鉴经验。     

稀土(RE=Sm,Gd,Eu)乙二胺N,N-二(2-乙酰胺苯甲酸)二乙酸配合物合成、表征与性质

通过乙二胺四乙酸二酐(EDTAD)与邻氨基苯甲酸进行酰化反应,得到乙二胺N,N-二(2-乙酰胺苯甲酸)二乙酸配体(H4L),并分别与Sm、Gd和Eu稀土离子在乙醇-水溶液中反应得到系列稀土配合物.通过IR、摩尔电导率、UV、元素分析及热重-差热分析对配合物进行表征,得出配合物的化学组成为RE(HL)·3H2O(RE=Sm,Gd,Eu).IR表明,配体(H4L)形成配合物后出现了羧酸盐特有的反对称伸缩振动吸收峰vas,Coo-和对称伸缩振动吸收峰vs,Coo-,配体以羧酸根的形式与稀土离子配位.室温下测定了配合物的荧光激发光谱和发射光谱,Gd(HL)·3H2O和Sm(HL)·3H2O的荧光光谱中主要观察到配体强的发射峰,而配合物Eu(HL)·3H2O还显示Eu离子的特征发射光谱,在597 nm处5D0→7F1跃迁的发射峰最强.循环伏安法研究配合物的电化学性质表明配合物都表现出不可逆的氧化还原过程.     

Crystal structure variations in the series SrLnCuS3 (Ln = La,Pr, Sm,Gd, Er and Lu)

The crystal structures of the complex sulfides SrLnCuS₃ (Ln = Sm, Gd, Er and Lu) have been determined and refined using powder X‐ray diffraction. The crystals are found to be orthorhombic, with the structure type changing consecutively in the order BaLaCuS₃ → Eu₂CuS₃ → KZrCuS₃ as the Ln³⁺ ionic radius decreases in the order La/Pr → Sm/Gd → Er/Lu. Variations of the structure parameters along the series of compounds studied are analyzed, and an effect caused by crystallochemical contraction on the stabilization of the respective structure types is demonstrated.     

室温下合成纺锤形貌六方相NaLnF_4(Ln=Nd,Sm,Eu,Gd,Tb)纳米颗粒

室温下合成长250nm,宽100nm的纺锤形貌六方相的NaNdF4。NaEuF4,NaSmF4,NaGdF4和NaTbF4也用同样的方法获得。产物用XRD,TEM,HRTEM,FESEM和PL进行表征。PL光谱显示合成的NaEuF4的激发波长是394nm。NaEuF4有4个特征发射谱带,分别是591,615,650和681nm。     

Synthesis and Thermal Decomposition Mechanism of Rare Earth （RE=La, Y, Gd） Salicylates

The rare earth (RE=La, Y, Gd) salicylates were synthesized by the rheological phase reaction method. The complexes were characterized by elemental analysis, infrared spectra (IR), X-ray powder diffraction (XRD) and thermal gravity analysis (TG). They can be represented by general formula RE(HSal)3 (RE=La, Y, Gd; HSal=C6Ha(OH)COO). The crystals of them are monoclinic and have layered structure. The mechanism of thermal decomposition of rare earth salicylates was studied by using TG, DTA, IR and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The thermal decomposition of the rare earth salicylates in nitrogen gas proceeded in three stages: firstly, they were decomposed to form RE2(Sal)3 (Sal=C6H4OCOO) and salicylic acid; then, RE2(Sal)3 were decomposed further to form RE2O(CO3)2 and some organic compounds; finally, RE2O(CO3)2 were decomposed to form rare earth metal oxides (RE2O3) and carbon dioxide. The organic compounds obtained from the second step of the reaction are mainly dibenzofuran, xanthenone, 6H-benzo[c]chromen-6-one, 6-phenyl-6H-benzo[c]chromene, and 1,3-diphenyl-1, 3-dihydro-2-benzofuran.     

新型水合稀土多硼酸盐Ln[B5O8(OH)2](Ln=Pr，Nd)的合成与结构

采用熔融硼酸法在200 ℃下合成了一种具有层状结构的新型水合稀土多硼酸盐，Ln[B₅O₈(OH)₂](Ln=Pr，Nd)，并利用粉末X射线衍射技术确定了它的结构。Ln[B₅O₈(OH)₂]晶体属于单斜晶系、P2₁/c空间群，它的基本构建单元(FBB)是由3个BO₄和2个BO₃组成的双三元环，[B₅O₁₂](2Δ+3T)。每一个FBB和邻近的4个FBB通过共用氧原子相连，形成了具有九元环窗口的层状硼酸根基团，稀土离子位于九元环中心附近。CSD：391317。     

Hydrothermal Synthesis of Rare Earth Iodates from the Corresponding Periodates: II1). Synthesis and Structures of Ln(IO3)3 (Ln = Pr,Nd, Sm,Eu, Gd,Tb, Ho,Er) and Ln(IO3)3 · 2H2O (Ln = Eu,Gd, Dy,Er, Tm,Yb)

Single crystals of lanthanide iodates have been quickly grown by decomposition of the corresponding periodates under hydrothermal conditions. Single crystal X‐ray diffraction showed that two structure types form with the elements from Pr‐Yb, an anhydrous form for Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Ho, Er and a dihydrate for Eu, Gd, Dy, Er, Tm, Yb. A detailed structure study is presented for one representative of each of these types, along with structure type and lattice parameters for the other materials. Tb(IO₃)₃: Space group P2₁/c, Z = 4, lattice dimensions at 120 K: a = 7.102(1), b = 8.468(1), c = 13.355(2)Å, β = 99.67(1)°; R1 = 0.034. Yb(IO₃)₃ · 2H₂O: Space group P1¯, Z = 2, lattice dimensions at 120 K: a = 7.013(1), b = 7.370(1), c = 10.458(2)Å, α = 95.250(5), β = 105.096(5), γ = 109.910(10)°; R1 = 0.024.     

还原-硅化法制备稀土硅化物（NdSi2，YSi2）纳米晶及其性能(英)

本文采用无水的氯化钕和氯化钇及硅粉作为起始原料，在高压釜中在650 ℃的温度条件下，通过还原-硅化途径成功地合成了硅化钕（NdSi₂）和硅化钇（YSi₂）。X射线衍射结果显示他们分别是四方相的二硅化钕和六方相的二硅化钇结构。透射电镜照片表明他们的平均粒径分别是40 nm和60 nm。样品的光致发光结果说明他们在波长分别为441 nm和366 nm处能发光。热重曲线显示他们在流动空气的介质中在550 ℃以下具有很好的抗氧化性。     

Luminescence of LnIII dithiocarbamate complexes (Ln = La, Pr, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy)

We have discovered room temperature photoluminescence in Sm3+ and Pr3+ dithiocarbamate complexes. Surprisingly, these complexes exhibit more intense emission than those of the Eu3+, Tb3+, and Dy3+ analogues. The electronic absorption, excitation, and emission spectra are reported for the complexes [Ln(S2CNR2)3L] and NH2Et2[Ln(S2CNEt2)4], where Ln = Sm, Pr; R = ethyl, ibutyl, benzyl; and L = 1,10-phenanthroline, 2,2'-bipyridine, and 5-chloro-1,10-phenanthroline. The lowest ligand-localized triplet energy level (T1) of the complexes are determined from the phosphorescence spectra of analogous La3+ and Gd3+ chelates. The luminescence decay curves were measured to determine the excited-state lifetimes for the Pr3+ and Sm3+ complexes. X-ray crystal structures of Sm(S2CNiBu2)3phen, Pr(S2CNEt2)3phen, and Pr(S2CNiBu2)3phen are also reported.     

Ternary Rare Earth Rhodium Antimonides Ln6Rh30Sb19 with Ln = La–Nd,Sm, and Eu

The six title compounds were prepared by annealing cold‐pressed pellets consisting of stoichiometric mixtures of binary rare earth and rhodium antimonides with additional elemental rhodium in evacuated silica tubes. Their crystal structure was determined from four‐circle X‐ray diffractometer data of a Eu₆Rh₃₀Sb₁₉ single crystal, which was isolated from an arc‐melted sample annealed just below the melting temperature in a high‐frequency furnace. It is hexagonal: P6₃/m, a = 1693.2(2) pm, c = 408.11(4) pm, Z = 1. The least‐squares refinement resulted in a residual of R = 0.034 for 1259 structure factors and 62 variable parameters. The structure shows some disorder around the 6₃ axis but otherwise is very similar to the structures of Sc₆Co₃₀Si₁₉ and Yb₆Co₃₀P₁₉, but different from that of U₆Co₃₀Si₁₉. The plot of the cell volumes of the new series Ln₆Rh₃₀Sb₁₉ indicates the europium atoms in Eu₆Rh₃₀Sb₁₉ to be at least partially divalent.     

共掺杂稀土配合物Tb0.5Eu0.5(asprin)3phen电致发光的研究

合成了共掺杂稀土配合物Tb0.5Eu0.5(asprin)3phen，将其掺杂到导电聚合物PVK中，制成结构为ITO／PVK：RE配合物／PBD／Al的电致发光器件，与PVK：Eu(asprin)3phen体系为发光层的相同结构的器件相比，我们发现铽离子的引入能猝灭PVK的发光，增强铕的发光，而Tb3 本身的发光很弱，几乎看不到，说明Pb3 在其中起到能量的中间传递作用，促进了PVK到Eu^3 的能量传递，本文就器件的发光特性及掺杂体系的能量传递进行了初步讨论。