苯甲酸類稀土光能轉(zhuǎn)換劑的研究.pdf

1、稀土離子Sm3+、Eu3+、Tb3+和Dy3+等能產(chǎn)生很強的熒光,但它們在近紫外區(qū)吸光系數(shù)很小,故發(fā)光效率低,而某些有機化合物如苯甲酸類有機物、鄰菲咯啉π-π*π躍遷的激發(fā)能較低,且吸光系數(shù)高。它們作為配體與稀土離子配位,其三重激發(fā)態(tài)與稀土離子的激發(fā)態(tài)能級匹配,在近紫外區(qū)吸收能量后,由三重態(tài)以非輻射方式將能量傳遞給稀土離子,稀土離子再以輻射方式躍遷到低能態(tài)而發(fā)射特征熒光,發(fā)光強度比配合前的稀土離子大大增強。這些有機配體彌補了稀土離子吸光

2、系數(shù)小的缺陷,敏化它的發(fā)光。
　　 本論文用濃氨水調(diào)節(jié)反應(yīng)PH值,在不同的反應(yīng)PH值和單體配比下在無水乙醇溶劑中合成了銪的三元配合物。在三元配合物中,第一配體分別采用了對甲氧基苯甲酸、對羥基苯甲酸、間硝基苯甲酸、間氨基苯甲酸、鄰羥基苯甲酸、鄰氨基苯甲酸,第二配體為鄰菲咯啉,并用紅外光譜、核磁共振氫譜方法對配合物進行了表征。結(jié)果表明生成了三元配合物且同組配合物紅外光譜相似,并新出現(xiàn)了Eu-O的吸收峰。
　　 對合成的一系列

3、三元稀土配合物進行熒光測試,表明它們都能發(fā)射出銪離子的特征熒光,對不同條件下生成的配合物的熒光性能進行了分析與比較,得到配合物的熒光強度先后順序是:對甲氧基苯甲酸稀土配合物>對羥基苯甲酸稀土配合物>間硝基苯甲酸稀土配合物>間氨基苯甲酸稀土配合物>鄰羥基苯甲酸稀土配合物>鄰氨基苯甲酸稀土配合物。同時分析各配合物熒光強弱的原因。測試結(jié)果表明第一配體取代基的位置對三元配合物的熒光強度影響很大,其對熒光強度的影響關(guān)系是:對位>間位>鄰位。

4、>　　 將熒光性能最好的對甲氧基苯甲酸稀土配合物以不同比例加入低密度聚乙烯中進行共混,結(jié)果表明在配合物含量低于5％以下對聚乙烯熔點影響不大,且峰值在107℃左右,說明完全可滿足低密度聚乙烯薄膜加工成型的工藝要求。
　　 從各樣品的掃描電鏡圖片可看出,稀土配合物粒子在低密度聚乙烯母體中分散性很好,即使在配合物含量為5％時,也沒有凝聚成團,更為重要的是,配合物離子接近以納米級分散,尺寸大小為100～200nm,說明配合物與低密度聚

5、乙烯母體相容性較好。各共混物樣品的熒光光譜分布基本相似,都發(fā)射出了Eu3+的特征熒光光譜,隨著樣品中配合物含量的增加,熒光強度明顯增加。因此所合成的含稀土銪的對甲氧基苯甲酸三元配合物可作為光能轉(zhuǎn)換劑添加于聚乙烯中,加工成型為光轉(zhuǎn)換農(nóng)用薄膜。
　　 目前,系統(tǒng)地介紹苯甲酸類配體與稀土離子之間進行能量傳遞的研究與報道很少,尤其是對于苯甲酸類配體中苯環(huán)上取代基的位置對配體與稀土離子能量傳遞的影響方面的研究還少見報道。在本文中首次合成了