Eu(Ⅲ),Tb(Ⅲ)-1,10-鄰菲羅啉@石墨烯光電功能材料的研究.pdf

1、石墨烯因其獨特的二維蜂窩狀晶格納米結構和優(yōu)異的電學、力學、光學、磁學、儲能等性質,自發(fā)現(xiàn)以來其巨大的應用潛能受到了化學家、生物學家、物理學家和材料學家的極大關注。石墨烯獨特的微觀結構和熒光猝滅作用,成為電子和能量傳遞的載體。
　　稀土有機配合物在紫外區(qū)常常有較大的吸收,通過有效的分子內傳能過程將激發(fā)態(tài)的能量傳遞給稀土離子的發(fā)射能級,極大的提高了稀土離子的特征發(fā)射。我們的實驗表明:石墨烯和氧化石墨都對稀土有機配合物的熒光具有猝滅效應

2、,相比而言石墨烯的熒光猝滅效應更強。為了制備出一種石墨烯基稀土配合物光電復合材料并解釋石墨烯的熒光猝滅機理,我們制備了不同稀土離子有機配合物@石墨烯的光電復合材料,發(fā)現(xiàn)稀土離子有機配合物的光能最終轉化為復合材料的電能,其過程中發(fā)生了電子的傳遞和能量的轉化。
　　本實驗共分為三個部分:
　　第一,運用Hummers法制備氧化石墨,硼氫化鈉作為還原劑,將氧化石墨熱還原為石墨烯。利用室溫攪拌的方法將石墨烯與Eu(Ⅲ)-1,10-p

3、henanthroline配合物進行復合,利用掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)對復合材料的表面形貌及結構進行分析,結果表明Eu(Ⅲ)-1,10-phenanthroline配合物均勻的包覆在石墨烯的表面。熒光光譜顯示出石墨烯對Eu(Ⅲ)-1,10-phenanthroline配合物的熒光具有很強的猝滅效應,并且當Eu(Ⅲ)離子的質量占石墨烯質量的7％時達到正態(tài)分布的頂點。在非光照和光照條件下循環(huán)伏安曲線和電流-時間曲線都說明配合物

4、與石墨烯之間發(fā)生了光電轉化。
　　第二,運用上述方法成功制備出Tb(Ⅲ)-1,10-phenanthroline@石墨烯光電復合材料,利用掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)對復合材料的表面形貌及結構進行分析,結果表明Tb(Ⅲ)-1,10-phenanthroline配合物均勻的包覆在石墨烯的表面。熒光光譜顯示出石墨烯對Tb(Ⅲ)-1,10-phenanthroline配合物的熒光也具有強的猝滅效應,并且當Tb(Ⅲ)離子的質量占

5、石墨烯質量的5%時達到正態(tài)分布的頂點。在非光照和光照條件下循環(huán)伏安曲線和電流-時間曲線都說明配合物與石墨烯之間發(fā)生了光電轉化。與Eu(Ⅲ)-1,10-phenanthroline@石墨烯光電復合材料相比其光電轉化的效率較低,其熱穩(wěn)定性也稍差。
　　第三,利用室溫攪拌的方法分別將石墨烯與Eu(Ⅲ),Tb(Ⅲ)-苯基隣氨基苯甲酸配合物,Eu(Ⅲ),Tb(Ⅲ)-8-羥基喹啉配合物進行復合,熒光光譜顯示石墨烯對Eu(Ⅲ),Tb(Ⅲ)離子配