无机基质MCM-41掺杂Yb~(3+)对组装体中客体Tb(aspirin)_3 phen发光性能的影响

在室温下,以掺Yb3+的MCM-41作为主体,"热处理"后的Tb(aspirin)3phen作为发光客体,将其进行组装,通过XRD和N2-吸附脱附和IR对组装体的结构和物理性质进行了研究.利用激发和发射光谱分析了组装体的光致发光性能和主客体关系.采用了一种新型的掺杂方法"直接焙烧法",用以避免在试样合成中掺杂离子的损失.在Yb/MCM-41和Tb(aspirin)3phen-Yb/MCM-41的XRD谱图中同时在20=2.6时出现了(100)晶面衍射峰,表明试样为规则有序,六方结构的MCM-41材料.Tb(aspirin)3phen进入Yb/MCM-41孔道后,无机骨架的有序性进一步增加.相对于MCM-41,Yb/MCM-41在IR谱图中波数963cm-1的谱带减弱,表明Yb3+已经进入无机骨架.另外,波数1 384 cm-1的吸收谱带也能提供组装体Tb(as-pirin)3phen-MCM-41中成键的特征信息.PL测试结果表明,Tb(aspirin)3phen在240～375 nm区间的宽激发吸收分别归属于配体aspirin羰基n→π跃迁,苯环,π→π跃迁和phen的杂菲基团吸收.对客体Tb(aspirin)3phen进行热处理,能增强Tb(aspirin)3phen在MCM-41孔道中的发光效率,并且当基质MCM-41硅骨架掺杂Yb3+后,组装体的发光强度进一步增强,当Yb/Si=7.579×10-3时,发光强度最高.     

苯甲酸及其衍生物与1,10-邻菲咯啉铽的三元配合物的荧光光谱研究

分别以苯甲酸及邻、间、对甲基(甲氧基)苯甲酸为第一配体, 以邻菲咯啉(phen)为第二配体, 合成了七种Tb(Ⅲ)的三元配合物. 通过元素分析确定了各配合物的组成. 在室温下, 测定了各固体配合物的激发和发射光谱, 讨论了不同种类、不同位置的取代苯甲酸作第一配体对铽三元配合物荧光性质的影响. 结果表明, 取代苯甲酸作第一配体的Tb(Ⅲ)三元配合物的最佳发射峰5D4→7F6(489 nm), 5D4→7F5(545 nm)的强度, 均比苯甲酸作配体的配合物强. 甲基为取代基的苯甲酸的三种配合物中, 最佳发射峰的强度顺序为: Tb(o-MBA)3phen ＜Tb(m-MBA)3phen*H2O＜Tb(p-MBA)3phen(其中o-MBA为邻甲基苯甲酸根、 m-MBA为间甲基苯甲酸根、 p-MBA为对甲基苯甲酸根、 phen为邻菲咯啉);甲氧基为取代基的苯甲酸的三种配合物中, 最佳发射峰强度顺序为: Tb(o-MOBA)3phen·H2O＞ Tb(m-MOBA)3phen·H2O ＞Tb(p-MOBA)3phen(其中o-MOBA为邻甲氧基苯甲酸根、 m-MOBA为间甲氧基苯甲酸根、 p-MOBA为对甲氧基苯甲酸根).     

邻氟苯甲酸铽配合物的制备及其能级匹配程度研究

为了研究配体能级与稀土离子最低激发态能级的匹配程度对所形成的稀土配合物荧光性能的影响,以邻氟苯甲酸(2-FBA)为第一配体,邻菲咯啉(phen)为第二配体分别制备两种稀土铽配合物Tb(2-FBA)_3·2H_2O和Tb(2-FBA)_3phen。元素分析和红外光谱表征了两种配合物的分子组成。相同浓度的紫外吸收光谱表明,Tb(2-FBA)_3phen的第二配体phen替代第一配体2-FBA吸收了部分紫外光。相同浓度的液体荧光光谱表明,Tb(2-FBA)_3·2H_2O的荧光发射强度高于Tb(2-FBA)_3phen的荧光发射强度。由于Tb(2-FBA)_3·2H_2O分子结晶水中的O—H振动会大大消耗配体所吸收的能量而使荧光强度大幅度下降;2-FBA配体在273 nm的吸收峰所对应的三重态能级必然与能级~5D_4的匹配程度会更差。在这种情况下Tb(2-FBA)_3·2H_2O的发射强度依然高于Tb(2-FBA)_3phen的发射强度,充分说明了第一配体2-FBA与Tb~3的最低激发态能级~5D_4的匹配程度要好于phen与Tb~(3+)的最低激发态能级~5D_4的匹配程度。通过结合紫外吸收光谱和荧光光谱对稀土配合物的配体能级的定性分析,可以初步了解不同类型配体对荧光性能的贡献程度。     

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。     

稀土离子与苯并咪唑二羧酸和邻菲啰啉配合物:晶体结构、荧光及对有机小分子的荧光传感

合成了两种新的配合物{[Eu3(bidc)4(phen)2(NO3)]·2H2O}n(1)和[Tb2(bidc)3(H2O)2](2)(bidc=苯并咪唑二羧酸根,phen=1,10-邻菲啰啉)。配合物1是链状结构,含有三种不同的金属离子配位环境:Eu(1)O6N2,Eu(2)O8和Eu(3)O6N2。配合物2是二维网状结构,含有两种配位环境相似的金属离子:Tb(1)O8和Tb(2)O8。配合物1在581,593,615,654和702nm处出现发射峰,为Eu3+的5 D0→7 FJ(J=0-4)跃迁产生的特征荧光。最强发射峰位于615nm,对应于5 D0→7 F2跃迁,为红光。跃迁强度I(5 D0→7 F2)∶I(5 D0→7 F1)约为2.5,说明Eu3+不处于反演中心。配合物2在490,545,584和622nm出现发射峰,归属为中心Tb3+的5 D4→7 FJ(J=6-3)跃迁产生的特征荧光。在545nm的发射最强,对应于5 D4→7 F5跃迁,为绿光。探讨了不同溶剂对配合物1和2荧光的影响。实验结果表明硝基苯对配合物1和2具有显著的荧光猝灭作用,因此配合物1和2可用于环境污染物硝基苯的检测。     

新型稀土铕,铽β-二酮配合物的合成与荧光性质

采用克莱森缩合反应合成了一种新型的β-二酮化合物1-(4-氨基苯)-4,4,4-三氟丁烷-1,3-二酮(p-NBFA)。以其为第一配体,邻菲咯啉(phen)为第二配体,合成出新型Eu(Ⅲ),Tb(Ⅲ)三元配合物。通过元素分析确定了配合物的组成为Eu(p-NBFA)3phen和Tb(p-NBFA)3phen。红外光谱的分析表明p-NBFA中的氧原子以及phen中的氮原子与稀土离子进行了配位。紫外光谱表明第一配体p-NBFA为能量传递的主体,第二配体phen起协同作用。通过荧光光谱研究了配合物的发光性质,结果显示在Tb(p-NBFA)3phen中,除Tb3+的特征发射外,还可以观察到470nm的发射,进一步的研究表明,此处发射为配体p-NBFA的发射,这是由于配体的能级与Tb3+的发射能级较近,产生了逆传能过程。而在Eu(p-NBFA)3phen的发射谱中,均表现出稀土离子的特征发射,且发光强度较大,说明配体的能级与Eu3+的发射能级比较匹配。     

SrZn(WO_4)_2∶Tb~(3+),Ce~(3+)绿色荧光粉的制备及发光性能研究

通过化学共沉淀法制备了适合近紫外激发的SrZn1-x(WO4)2∶xTb3+∶yCe3+系列绿色荧光粉。利用X射线衍射(XRD)分析了不同掺杂比例对样品物相的影响。采用荧光光谱(PL)对样品的激发光谱和发射光谱进行了表征。分别讨论了稀土Tb3+单掺及Ce3+和Tb3+共掺对样品发光性能的影响。XRD分析表明:样品的主衍射峰与标准卡片(JCPDS 08-0490和JCPDS 15-0774)的衍射峰基本一致,说明单掺和共掺稀土离子均未改变基质晶格结构。在样品的激发光谱中,223nm为主激发峰,属于Tb3+的7F—7 D自旋允许跃迁。在223nm的紫外光激发下,样品发射光谱主发射峰位置在543nm,归属于Tb3+的5 D4→7 F5跃迁。当Ce3+和Tb3+共掺时,峰型和位置变化不大,Ce3+和Tb3+掺杂摩尔分数比为0.02∶0.06时,发光强度得到很大提高,说明Ce3+和Tb3+之间存在着能量传递。     

LaF_3∶Tb~(3+),Ce~(3+)纳米晶的水热合成和荧光特性

采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)辅助水热法制备了LaF3∶Tb3+,Ce3+纳米晶,研究了pH,Ce3+/Tb3+和反应时间对样品荧光性能的影响。XRD分析表明,样品的主衍射峰与标准卡片(JCPDS 32-0483)的衍射峰相似,属于六方相晶系,其主衍射峰随掺杂稀土离子浓度增大略有偏移,说明掺杂稀土离子与基质晶格中的La3+发生部分的同晶取代。电镜结果显示,样品颗粒是平均晶粒尺寸在20~50nm内且结晶度高的纳米晶体。在样品的激发光谱中,较强的激发峰位于250nm,归属于铈离子能级的4f→5d跃迁。在250nm光激发下,样品均在490nm有较弱的蓝光发射(电偶极跃迁5 D4→7 F6)和543nm有较强的绿光发射(磁偶极跃迁5 D4→7 F5)。随着Ce3+/Tb3+的摩尔比值增大,其荧光强度先增强后减弱,在nCe3+/nTb3+=4时样品的绿光发射最强。溶液pH能影响LaF3∶Tb3+,Ce3+纳米晶的色纯度和发光强度,其中pH为9时样品的绿色纯度最好,而pH为7时其绿光发射最强。增加水热反应时间有助于提高样品的色纯度和增强绿光发射。     

2，6—双二苯基膦吡啶银（I）配合物的光谱研究

利用电子吸收光谱和发射光谱，研究具有光致发光性能的三配位Ag(I)配合物[Ag2(μ-PNP）3](ClO4)2(PNP=2,6-双二苯基膦吡啶）的光谱性质，电子吸收光谱中约260和300nm处的肩峰吸收分别被指定为l→aπ（l代表膦的孤对电子，aπ是苯环的反键轨道）和l→π^*（π^*表示吡啶的π反键轨道）跃迁。室温下受紫外可见光激发，配合物的乙腈溶液显示了发光性质，其发射峰位于525nm，这是由配体激发态引起的。利用吸收和发射光谱，研究了配合物光物理性质在不同客体分子如AuPPh3Cl,AgCF3SO3和[Cu(CH3CN)4](ClO4)存在下光物理性质的改变情况。在配合物中，配体PNP和Ag(I)形成一个空穴，可以结合外来的离子，从而引起光物理性质的改变，这种改变，使[Ag2(μ-PNP)3](ClO4)2可以作为作为客体离子的检测探针或传感器。     

稀土发光配合物和高分子PVK之间的能量传递及其在高分子中的分散状态研究

我们使用乙酰水杨酸（aspirin)作为第一配体、邻菲罗琳（phen)为第二配体,在乙醇溶液中合成了稀土发光配合物。元素分析和红外光谱证明它的分子组成的TbC27N2O12H28、分子式就为Tb(aspirin)3phen。光致发光研究表明导电高分子（PVK）和稀土配合物之间存在Foerster能量传递现象。这种能量传递的一个必要条件应该是稀土配合物的激发谱和高分子PVK的发射谱有重叠。稀土配合物掺杂高分子PVK的透射电镜照片表明稀土配合物在高分子PVK中分散比较均匀,分散尺度在20-30nm之间。同时,我们发现高分子PVK和稀土配合物混合后不能均匀分散,这可能是影响电致发光器件寿命的一个因素。