稀土有機配合物及其雜化材料的光學(xué)和熱穩(wěn)定性研究.pdf

1、本文合成了稀土元素Eu、Tb與有機配體1,10-鄰菲羅啉，苯二甲酸的一系列稀土發(fā)光配合物。通過元素分析、紅外譜圖分析、熒光性能和差熱-熱重分析得到了稀土配合物的組成和結(jié)構(gòu)信息，并得出以下結(jié)論： (1)研究了三組分不同滴加次序?qū)ο⊥僚浜衔锏臒晒鈴姸鹊挠绊憽Ｍㄟ^實驗，得到稀土配合物的最佳合成工藝，并得出結(jié)論：稀土元素先與配體1,10-鄰菲羅啉中的N發(fā)生配位，再與苯二甲酸的羧酸氧發(fā)生配位。 (2)比較苯二甲酸的兩個羧酸根的不同

2、取代位置對稀土三元配合物的熒光強度的影響，發(fā)現(xiàn)以對苯二甲酸為配體的三元配合物的熒光強度最大。對苯二甲酸的對稱結(jié)構(gòu)，有利于分子內(nèi)能量的傳遞，并且和配體1,10-鄰菲羅啉有較好的協(xié)同效應(yīng)。 (3)稀土Eu3+、Tb3+的三元配合物分別具有很強的紅色、綠色熒光。當(dāng)有機配體相同時，Tb3+的三元配合物熒光強度比Eu3+的熒光強度大。從有機配體與稀土元素Eu3+、Tb3+的能級分析可知，苯二甲酸的最低三重態(tài)能級和Tb3+的5D4能級匹配要

3、比與Eu3+的5D0能級匹配的效果要好，所以在具有相同有機配體情況下，Tb3+的三元配合物的熒光強度比相應(yīng)Eu3+的三元配合物的熒光強度強。 另外本文還將具有熒光性能高、單色性能強的稀土配合物Eu(Phen)2Cl3摻雜到具有高比表面積和大孔徑的分子篩MCM-41和MCM-48中，得到了一系列具有高熒光性能和強熱穩(wěn)定性的有機-無機雜化材料。XRD、N2吸附-脫附、紅外、熒光等測試手段均表明配合物摻入到分子篩的孔道中。該法制備的雜

4、化材料在發(fā)光材料領(lǐng)域有一定的應(yīng)用前景，同時該材料具有以下特性： (1)采用最佳合成方法制備出具有高比表面積和大孔徑的分子篩MCM-41和MCM-48，在超聲輔助的作用下，稀土配合物Eu(Phen)2Cl3在分子篩MCM-41和MCM-48中的最大摻雜量分別達(dá)到7.17％和8.60％。 (2) 雜化材料Eu(Phen)2C13/MCM-41(48)具有很強的熒光性能，Eu(Phen)2Cl3/MCM-41(7.17％)的熒光強度是

5、純稀土配合物的42.6％，Eu(Phen)2Cl3/MCM-48(8.60％)的熒光強度是純稀土配合物的50％，分子篩的硅壁和稀土配合物之間的相互作用，使得雜化材料的熒光強度增大。 (3)嵌入到分子篩孔道里的稀土配合物的熱穩(wěn)定性都較大程度的提高，Eu(Phen)2Cl3在MCM-41中分解溫度提高了100℃，在MCM-48中提高了近200 ℃，這是由于稀土配合物嵌入到分子篩的孔道里面，孔道的特殊結(jié)構(gòu)對稀土配合物有很好的保護(hù)作用，