新型喹啉-酰胺型配體稀土配合物及其雜化發(fā)光材料的研究.pdf

1、被譽為新材料寶庫的稀土元素因其特殊的電子層結構和成鍵特征，使得稀土化合物表現(xiàn)出獨特的化學及物理性質，在光、電、磁等領域得到廣泛應用。稀土元素以其發(fā)射譜帶窄、色純度高、熒光壽命長、量子產率高，以及溫度、濃度淬滅小等特點，在發(fā)光材料中獨樹一幟。稀土發(fā)光配合物不但具有無機物穩(wěn)定性好的優(yōu)點，而且擁有有機物量子產率高的特點，還可以進一步通過分子設計及分子自組裝實現(xiàn)結構的調控及性能的復合，備受科研工作者的關注。在課題組已有工作基礎上，以2-甲基-8

2、-羥基喹啉為原料，設計合成了一系列喹啉-酰胺型配體及其稀土配合物，在結構表征的基礎上，對銪配合物的熒光性質進行了研究，并以熒光信號為表達，在溶液中測定了銪配合物對陰離子的選擇性識別；同時以介孔材料MCM-41和SBA-15為基質，以其孔道為“微反應器”，成功的將此類配體以共價鍵的形式接枝于基質孔道中，制備出相應的稀土配合物雜化材料，X-射線粉末衍射、N2吸附和透射電鏡均表明，配合物分子的引入并未破壞介孔材料自身的結構，在此基礎上，我們探

3、討了基質對配合物分子光物理性質的影響。
　　 本論文共分為四部分：
　　 第一章：簡要概述了稀土發(fā)光配合物及其有機-無機雜化發(fā)光材料的研究進展；
　　 第二章：以2-甲基-8-羥基喹啉為骨架，設計、合成出兩類共十二種配體(L1-12)，并進一步合成了其稀土硝酸鹽、苦味酸鹽共24個系列144個配合物。通過元素分析、摩爾電導、紅外光譜和X-射線單晶結構分析等手段對配合物的組成和結構進行了表征。研究結果表明，配體均以類

4、環(huán)狀配位構型與中心金屬離子螯合配位，陰離子對配合物的結構沒有明顯影響。
　　 第三章：對L1-12的銪配合物進行了熒光性質研究，結果表明，該類型配體對銪離子具有良好的敏化作用；同時考察了配體末端基、抗衡陰離子以及溶液中溶劑分子對中心銪離子發(fā)光行為的影響；考慮到配體配位點不飽和，配合物中銪離子易受抗衡陰離子影響的特點，研究了在溶液中該類型配體銪配合物對陰離子的熒光響應識別實驗。
　　 第四章：以介孔材料MCM-41和SBA

5、-15為基質，將設計、合成的含醛基的喹啉-酰胺型前驅化合物以形成Schiff堿鍵的形式共價接枝于MCM-41和SBA-15介孔材料的孔道中，并進一步與稀土離子反應，組裝出新型介孔稀土配合物雜化材料。用元素分析、紅外光譜、X-射線粉末衍射、氮氣(N2)吸附和電鏡掃描等手段對雜化材料的組裝和微結構進行了表征；在此基礎上，對雜化材料的熒光光譜、量子產率、熒光壽命和光穩(wěn)定性等進行了研究，并探討了基質微環(huán)境與配合物分子之間的相互作用對稀土離子發(fā)光

6、行為的影響。
　　 本論文涉及的配體如下：L1：8-(2-(1’，3'-二氧代-2'-環(huán)戊基)喹啉)-氧代-N-苯基乙酰胺L2：8-(2-(1’，3'-二氧代-2'-環(huán)戊基)喹啉)-氧代-N-芐基乙酰胺L3：8-(2-(1’，3'-二氧代-2'-環(huán)戊基)喹啉)-氧代-N,N-二苯基乙酰胺L4：8-(2-(1’，3'-二氧代-2'-環(huán)戊基)喹啉)-氧代-N,N-二異丙基乙酰胺L5：8-(2-(1’，3'-二氧代-2'-環(huán)戊基)喹啉

7、)-氧代-N-乙酰六氫吡啶L6：8-(2-(1’，3'-二氧代-2'-環(huán)戊基)喹啉)-氧代-N-乙酰嗎啉L7：8-(2-(1’，3'-二氧代-4’甲基-2'-環(huán)戊基)喹啉)-氧代-N-苯基乙酰胺L8：8-(2-(1’，3'-二氧代-4’甲基-2'-環(huán)戊基)喹啉)-氧代-N-芐基乙酰胺L9：8-(2-(1’，3'-二氧代-4’甲基-2'-環(huán)戊基)喹啉)-氧代-N,N-二苯基乙酰胺L10：8-(2-(1’，3’-二氧代-4’甲基-2'-環(huán)戊