配合物EuxM1-x(TTA)3(H2O)2(M=La,Gd)光致发光特性-北京大学教务部.doc

北京大学政学者论文集（2001年） 配合物…… PAGE  PAGE 316 配合物EuxM1-x(TTA)3(H2O)2 (M=La, Gd)光致发光特性*该论文发表于《物理化学学报》2001年第9期，合作者：杨展澜，张莉，翁诗甫，吴瑾光 Study on the Photoluminescence of Solid Complexes EuxM1-x(TTA)3 (H2O)2 (M=La, Gd) 北京大学化学与分子工程学院98级 刘铭钊 摘要 合成了一系列组成为EuxM1-x(TTA)3(H2O)2 (M=La, Gd)的固体配合物，利用红外光谱和荧光光谱研究了配合物结构和发光性质随Eu3+浓度的变化规律。红外光谱的结果表明，配合物的成份为Eu(TTA)3(H2O)2和M(TTA)3(H2O)2，没有新化合物生成。而荧光光谱的结果显示配合物的发光强度与Eu3+浓度不成线性关系，其中不发光的M(TTA)3组分对发光有增益作用。对其可能的发光机制进行了探讨。 关键词 光致发光，配合物，红外光谱，荧光光谱，能量传递 Abstracts A series of solid complexes EuxM1-x(TTA)3(H2O)2 (M=La, Gd) were synthesized. Their compositions were ensured by the ICP analysis. The FT-IR spectroscopy showed that no new compound formed besides Eu (TTA)3(H2O)2 and M(TTA)3(H2O)2(M=La, Gd)(to see Table 3). The luminescence property of them was investigated by using luminescence spectroscopy. The results indicated that the luminescence intensity of the complexes did not have a linear relation with the concentration of Eu3+. Addition of M3+ (La3+ or Gd3+) enhanced the luminescence of Eu3+. Furthermore, the enhancement by Gd3+ is more remarkable than by La3+. The possible intermolecular energy transfer mechanism was discussed, which explained the phenomena very well. Keywords photoluminescence, complexes, infrared spectra, luminescence spectra, energy transfer. 人们早已发现，某些稀土的β-二酮类配合物可以在紫外线照射下发出明亮的荧光，多年以来，有关稀土光致发光配合物的研究一直是稀土化学的研究热点，在理论和实用方面，前人都已做出了大量的工作[1-4]。其中HTTA(α-噻吩甲酰基三氟丙酮，4,4,4-Trifloro- 1-(2-Thienyl)-2,4-Butanedione)与Eu3+的配合物由于其荧光强度高，单色性好而倍受青睐。以La3+,Y3+等闭壳层稀土离子的β-二酮配合物为基质，掺杂Eu3+固体配合物的共发光现象已见诸报导[5]，这一类体系的研究，无论在理论研究还是在实用方面均具有重大的意义。为了更深入的研究这类配合物共发光的机制，本文合成了一系列M3+ (Gd3+或La3+)和Eu3+不同摩尔比的TTA络合物，对其发光机制进行了初步探讨。 一、实验部分 （一）试剂 Eu2O3、Gd2O3和 La2O3 纯度均大于99.9%。 α-噻吩甲酰基三氟丙酮（HTTA）经重结晶纯化。 （二）配合物的制备 首先将Eu2O3、Gd2O3和La2O3分别溶于1：1盐酸，于水浴上蒸去过量的酸，使pH~4-5，得到相应的稀土氯化物水溶液。 将30 mmol TTA溶于95%乙醇中，加入含量为10 mmol 的上述MCl3（M=Eu、Gd、La）溶液, 搅拌使之混合均匀，用氨水调节pH~8，于水浴上回流0.5h。减压蒸馏除去乙醇，加水使反应中生成的NH4Cl溶解，过滤得到粗产品。将粗产品用苯-石油醚混合溶剂重结晶，即得到配合物Ln(TTA)3(H2