稀土配合物及其掺杂、包覆材料的制备和发光性能研究-应用化学专业论文.docx

上海师范大学硕士学位论文中文摘要论文题目：稀土配合物及其掺杂、包覆材料的制备和发光性能研究 专业：应用化学学位申请人：沈新峰 指导教师：杨良准本文合成了多种稀土配合物，同时成功制备了以其中某些配合物为核Si02 为壳的光热稳定性更好的包覆材料。运用红外光谱(FT．瓜)、X射线衍射(XRD)、 差热一热重测试(TG—DTA)、紫外吸收光谱(Uv_Ⅵs)、荧光光谱(PL)、扫描电子显 微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和能谱(EDs)等多种测试手段对所制样品的组 成、结构和光热性能进行表征分析。研究了配体对稀土配合物荧光性能的影响， 并对多核配合物中的惰性稀土离子敏化作用机理进行了一定的探索。其内容主要 如下：1．采用沉淀法合成了三种芳香羧酸配合物：Eu(BA)3、Eu2(p．Phm)3和 EuTMA。紫外吸收光谱(UV-Ⅵs)和荧光光谱(PL)表明配合物发光源于配体的“天 线效应。通过实验结果和理论分析，得出配体三重态能级与稀土离子激发态能 级的匹配是中心离子发光强弱的主要因素。2．采用沉淀法合成了三个系列的掺杂配合物：(Eul．。La，)2(p—Phth)3、 (Eul．。Gdx)2(p—Phth)3和(Eul-xY。)2(p—Phth)3，通过元素分析、瓜、XRD的测试确 定了配合物的组成和结构。PL数据表明这些惰性稀土离子均对Eu3+离子产生 荧光增强作用，增强效果顺序为：Y3+Gd3+La3+。由于掺杂离子的能级高于配体的三重态的能级，因此与掺杂离子相连的配体吸收的能量不能传递给掺杂离 子，而只能通过配体的桥联结构传递给与同一配体相连的中心离子；另一方面， 发光和猝灭在发光过程中是两个互相对立、互相竞争的过程，加入惰性离子能 稀释Eu3+浓度从而防止其猝灭。因此，在稀土配合物中掺杂适量(90％一95％)的 惰性稀土离子，既可提高其发光强度又能显著降低其成本。3以H2(p—Phm)为第一配体，phen和Bipy为第二配体合成了两种含铕的三 元配合物，运用元素分析、瓜、SEM、UV-Ⅵs、PL和TG．DTA等方法对配合物 的组成、形貌和光热性能作了系统表征，全面分析了第二配体的“协同效应’’。 第二配体取代部分水分子，同时增大了配合物体系的共轭平面、提高了刚性结构上海师范大学硕士学位论文程度，从而促进能量吸收和降低能量损失。配体phen和Bipy不仅能有效向Eu3+ 离子传输能量，而且可成为第一配体向Eu3+离子传输能量的良好通道，从而提高 其发光强度。4以TEOS为Si源，NH3·H20为催化剂制得了以稀土配合物Eu2(p—Phtll)3 及Tb2(p—Phth)3为核，si02为壳的包覆材料。研究表明：Si02的包覆能减少配合物表面的能量损失，促进配体向中心离子的能量转移，提高了稀土离子的跃迁几率和辐射弛豫几率，从而提高配合物的发光强度。荧光光谱表明，核壳结构的 Eu2(p．Phth)邪i02、Tb2(p．Phth)邪i02材料的发光强度比其配合物分别增强约70％ 和32％。此外，较为完整致密的壳层将配合物与外界相隔离，避免了外界其它荧光猝灭物质对壳内发光材料的影响，从而使发光稳定性得到了显著提高；同时致 密的壳层还很好地解决了一般有机．无机杂化材料的漏析问题，提高了荧光体的 热稳定性，从而提高材料的使用寿命。关键词：稀土配合物；对苯二甲酸；发光强度；掺杂；Si02；核壳；包覆；稳定性论文类型：研究报告lI上海师范大学硕士学位论文 AbstractThesis topic：Preparation and LuIIlinescent Properties of doped aIld coated Rare eaJl血 ComplexDiscipHne：Applied CheIllistqAppHcant：ShenXinFengSuperVi∞r：‰lgLiaIlgZhunRare earth complexes柚d some cofe—sheU stmctured complexes wim enhanced 0ptical alld themal stabilities have been prepared successfully．’rhe as—prepared produc￡s were characterized by element柚alysis，Fouriertransfom infrared(瓜)， X—ray d瓶action(XRD)，the咖。黟avimetry—differential t11enIlal aIlalysis(TG-DTA)， UV-Vis spectra， scanning electron Illicroscope (SEM)， tralls而ssion eleetron