修飾功能分子橋化學(xué)鍵構(gòu)筑稀土雜化發(fā)光材料.pdf

1、本論文的研究工作主要集中在分子修飾構(gòu)筑共價鍵鍵接的有機.無機稀土雜化發(fā)光材料。首先通過分子修飾改性手段將能夠敏化稀土發(fā)光的有機功能組份上引入具有特定結(jié)構(gòu)的偶聯(lián)分子中,構(gòu)筑出具有雙重作用的有機功能分子橋,并將其進一步與無機基質(zhì)進行共水解縮聚得到分子型稀土無機/有機雜化發(fā)光材料。有機功能分子橋的制備是稀土雜化發(fā)光材料合成的關(guān)鍵,也是研究的熱點。
　　 本研究工作可分為兩個主要方面:一是有機功能前驅(qū)體的制備過程中修飾路線的選取與拓展,

2、二是溶膠凝膠法制備稀土雜化發(fā)光材料過程中制備工藝的改進與提高。通過修飾路線的合理選取及制備工藝的有效改進,我們制備了一系列具有優(yōu)異發(fā)光性能,并且形貌規(guī)整可控的有機無機稀土雜化發(fā)光材料,并對所制備的材料進行了的各種表征及性能測試。
　　 在制備路線方面,首先選取了比較成熟的羥基修飾路線,完成了鈦鐵試劑以及α-羥基吡啶體系雜化材料的制備。實驗結(jié)果表明:在得到的雜化材料中無機相和有機相之間由于共價鍵強相互作用的存在,兩相間無明顯的相分

3、離,有機配體能夠進行有效的能量傳遞,從而很好的敏化稀土離子發(fā)光,所合成的雜化材料都呈現(xiàn)出稀土離子的特征熒光。此外還對兩條比較新穎的修飾路線進行了拓展工作,選擇磺酸基和巰基作為被修飾基團。將含有這兩種基團的物質(zhì):5-磺酸基水楊酸、2-巰基煙酸、對巰基苯甲酸通過多種修飾手段加以改性,引入可水解聚合的有機硅烷基團。在稀土離子與修飾后得到的有機硅烷前驅(qū)體配位的情況下,通過有機硅烷氧基團的水解和聚合,制備了發(fā)光性能良好的雜化材料。通過對材料制備過

4、程的研究表明,這兩種化學(xué)修飾路線是切實可行的,拓展了雜化材料的制備路線。
　　 在制備工藝方面,通過對溶膠制備工藝的改進來達到調(diào)控材料最終形貌的目的。最后得到雜化材料均勻無相分離,表面呈現(xiàn)出規(guī)則球狀或棒狀形貌。這主要歸因于在制備雜化材料溶膠凝膠過程中嘗試采用了乙醇和DMF的混合溶劑。攪拌過程中,由于兩者極性不同,少量的DMF被分散在乙醇溶液中并形成均勻的小液滴。在溶膠凝膠過程中,各種反應(yīng)前驅(qū)體在這些小液滴中進行共水解縮聚反應(yīng)。在