李政, 宋益善, 左思语,刘超,马晨晨

氨基酸分子首次用以制备构筑稀土介孔发光材料.L-丝氨酸通过分子修饰得到新配体2-烟酰氨基-3-羟基丙酸(L),并进一步引入MCM-41介孔基质中,最后和稀土Tb3+离子复合得发光介孔材料Tb-L-MCM-41.通过核磁共振、紫外、XRD、氮吸附和荧光光谱等对配体和杂化材料的结构和性质进行了表征.结果表明,配体L很好的引入到MCM-41介孔基质中,Tb-L-MCM-41介孔材料呈现L的特征紫外吸收.同时,稀土配合物的引入占据了MCM41基质的部分孔道,使其比表面和孔体积都有所降度.Tb-L-MCM-41呈现稀土Tb3+离子的特征光.     

介孔材料MCM-41和半导体的组装与表征

在室温下制备介孔材料MCM-41, 将稀土离子铕和半导体材料CdS组装到MCM-41孔道中, 制得CdS/Eu-MCM-41复合介孔材料. 采用X射线衍射、 红外光谱、 N₂吸附脱附、 紫外-可见漫反射和激发与发射光谱等技术对样品的结构性能进行表征. 结果表明, 复合材料CdS/Eu-MCM-41仍保持MCM-41的六方有序结构, 并证明Eu³⁺和CdS组装到介孔孔道中. 荧光光谱显示复合介孔材料发出荧光, 并且在组装体中CdS的吸收边发生明显蓝移.     

基于复合基质的铽杂化材料的合成及性能研究

以正硅酸乙酯作为硅源,异丙醇铝作为铝源,采用化学修饰的方法将其共价键嫁接到3,5-二羟基苯甲酸配体(DHBA)上,得到了前驱体Si-DHBA-Al,然后将前驱体和第2配体1,10-邻菲啉同时与稀土铽离子配位,从而得到了基于Si-Al复合基质的稀土杂化发光材料Tb(Si-DHBA-Al)3phen.通过红外光谱、紫外-可见漫反射、X射线衍射、扫描电镜对材料的结构和形貌进行了表征,同时还研究了稀土杂化材料的荧光性质.结果表明杂化材料发射出铽离子的特征发射光谱,是一种优良的发光材料.     

N,N,N-三(2-甲基苯并咪唑)胺及其稀土配合物的合成与荧火性质研究

为了考察三脚架配体及其稀土配合物的配位形式和性质,从而为进一步研究其荧光性质、生物活性提供依据,以氨三乙酸为母体合成了N,N,N-三(2-甲基苯并咪唑)胺及其稀土配合物(La3 ,Sm3 ,Y3 ,Tb3 ,Ce3 ,Eu3-).通过红外、核磁共振、差热-热重、紫外及荧光等分析手段研究了配体及其配合物的结构关系和荧光性质.研究表明,该类配体是较好的主体分子,能够与稀土离子发生配位,形成配合物,配合物内界的NO3-以双齿形式与中心离子配位;配合物热稳定性好,具有较好的荧光性质,特别是Tb3 配合物是高效的稀土有机发光配合物,可用于荧光材料的研究.     

POSS功能化镧系稀土配合物杂化材料的制备与表征

选用三羟基多面体低聚倍半硅氧烷（POSS-OH）为基质,三乙氧基硅基丙基异氰酸酯（TEPIC）为偶联剂,通过化学键合的方法将POSS与β-二酮类有机配体乙酰丙酮相结合,再以配位的形式引入稀土铽离子,制备了一种新型POSS功能化的稀土有机-无机杂化材料Tb（POSS-ACAC）₃。利用红外光谱和紫外光谱确定了Tb（POSS-ACAC）₃的结构,并通过与稀土小分子配合物Tb（ACAC）₃的热重分析对比发现,POSS基团的引入能够提高材料的热稳定性。进一步对材料的荧光性能进行分析,结果表明,Tb（POSS-ACAC）₃的发光纯度和荧光强度较纯配合物都有明显提高,同时解决了荧光淬灭问题。     

La2O3∶Tb3+纳米晶的燃烧法制备及其光致发光性质

采用柠檬酸燃烧法制备稀土Tb3+掺杂的La2O3纳米晶,并用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和荧光分光光度计对La2O3∶Tb3+纳米晶的结构、形貌和发光性能进行分析.结果表明,不同柠檬酸与稀土离子配比(C/M)制备的样品经800℃退火后均得到结晶性良好的六方相La2O3∶Tb3+纳米晶,晶粒尺寸约为20nm.纳米晶的三维荧光光谱图显示,Tb3+在基质中的最佳激发波长为280nm,在280nm光的激发下,La2O3∶Tb3+纳米晶产生Tb3+的特征发射峰,归属于5D4-7FJ(J=6,5,4)跃迁,主发射峰位置均在543nm处(5D4-7F5跃迁).同时研究了柠檬酸与稀土离子配比(C/M)对结晶度、发光性质等的影响.     

稀土离子(Ce~(3+)/Ce~(4+),Dy3~(+))对掺Tb~(3+)硅酸盐闪烁玻璃发光性能的影响

采用高温熔融法制备了掺Tb3+硅酸盐闪烁玻璃,并加入多种具有敏化功能的稀土离子(Ce3+/Ce4+,Dy3+),通过测量样品的激发光谱和发射光谱研究各种稀土离子对Tb3+发光性能的影响.结果表明:Tb3+掺杂浓度过高时会出现浓度淬灭现象,Tb3+质量分数为10%的样品发光强度最大.空气气氛下熔制的玻璃中同时含有Ce3+和Ce4+,由于Ce4+离子与Tb3+离子存在对能量的竞争吸收,使Tb3+的发光强度减弱.加入适量的Dy3+离子可以敏化Tb3+离子的发光.     

稀土牛磺酸Schiff 碱配合物的合成和性质研究

为探索新型稀土发光配合物,在甲醇溶液中合成了2-乙酰基苯并咪唑缩牛磺酸Schiff 碱配体(KL)及10个稀土配合物(RE＝La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Y),通过化学分析、元素分析、核磁共振谱、质谱、红外光谱、激光拉曼光谱,对配体和配合物进行了分子组成确证,稀土配合物的组成为RE2L3(NO3)3(L＝C11H12N3O3S).通过三维荧光激发和发射光谱测试,该类配合物在不同激发光的激发下有不同的荧光发射;配合物主要荧光发射是稀土离子微扰的配体发光,Eu、Tb的配合物出现了Eu3＋、Tb3＋的特征谱线;该类配合物均具有上转换荧光.通过DSCⅢ微量热仪测定了9 种目标配合物在283～344 K的连续比热容,计算了配合物在298.15～344.7 K温度区间内的焓变、熵变和298.15 K的吉布斯自由能值;通过常温比热容、298.15～344.7 K的温度区间内的焓变分别对配合物的稀土原子序数作图,得到的图形相似,可推测,15种稀土元素配合物的比热容、焓变对原子序数作图的图形可能会呈现三组分现象.     

铽(Ⅲ)1,2-二(6-羧基吡啶-2-甲胺基)乙烷配合物的合成与发光性质

合成了一种含线状N4O2配位点的配体1,2-二(6-羧基吡啶-2-甲胺基)乙烷(H2L),通过红外光谱、核磁共振谱对其结构进行了表征. 以H2L为配体与Tb(Ⅲ)合成了环状结构的二元配合物和以2,2′-联吡啶(bipy)为第二配体的三元配合物,并通过红外光谱、差热-热重分析和荧光光谱对配合物进行了表征及发光性质研究. 结果表明：所有配合物均能发射Tb(Ⅲ)的特征光谱,最强发射峰在545 nm左右,配体极好地敏化了稀土离子的发光. 第二配体的引入使三元配合物的荧光强度明显大于二元配合物的荧光强度.     

新型功能化介孔材料CH3-MCM-41-NH2的合成和表征

以硅酸钠为硅源,十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板剂,合成介孔材料MCM-41．采用两步嫁接法,分别用三甲基氯化硅（TMSCL）和3-氨基三乙氧基硅烷（APTS）对合成的介孔分子筛进行化学修饰,首次将甲基和氨基同时嫁接到介孔材料MCM-41上,得到新型的介孔材料CH3-MCM-41-NH2．利用XRD和FT—IR对合成的新型功能化介孔材料进行表征．     

白光LED用铽铕共掺铝酸锌微晶玻璃的制备、结构与发光性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了Tb3+/Eu3+共掺Zn Al2O4微晶玻璃,研究了热处理温度对材料显微结构的影响以及不同稀土离子掺杂材料的发光性能.X射线粉末衍射测试结果表明,干凝胶样品在900℃温度热处理后可得到透明的含尖晶石结构Zn Al2O4微晶玻璃.发射光谱分析表明,在900℃热处理Tb3+∶Zn Al2O4和Eu3+∶Zn Al2O4微晶玻璃样品中,Tb3+离子与Eu3+离子分别发射绿光和红光.Tb3+/Eu3+∶Zn Al2O4发黄橙光,并且发光颜色随着Eu3+离子浓度的变化可调,该材料在白光LED领域具有潜在的应用前景.     

2-乙酰基苯并咪唑缩牛磺酸Schiff碱铽配合物的合成及性质研究

在甲醇溶液中合成了新型2-乙酰基苯并咪唑缩牛磺酸Schiff 碱配体及其铽(Ⅲ)配合物,通过元素分析、质谱、核磁共振谱、红外光谱、三维荧光激发和发射光谱进行了分子组成确证及性质研究.结果表明,铽(Ⅲ)配合物组成为Tb2L3(NO3)3(L=C11H12N3O3S),该配合物的荧光除受中心离子微扰的配体发光外,还有明显的中心Tb3+离子窄带发射,在220.0～350.0 nm(最佳激发波长为320.0 nm)激发时,发射中心Tb3+离子的特征窄带荧光;在350.0～540.0 nm(最佳激发波长为410.0 nm)激发时,产生550.0 nm的发射谱线;在波长为860.0 nm的锐光激发下,发射490.0 nm的上转换荧光.     

含有噻吩基团铕配合物Eu(DBM)3(PMS)的制备及其作为汞离子传感器的性质研究

稀土有机无机杂化物因为具有稀土离子强的荧光发射强度、长的荧光寿命、高的量子产率使其在传感材料方面得到了广泛的应用,对它的研究也日益受到关注.铕配合物就是一类优异的发光材料,而稀土配合物的发光性能和配体结构有很大关系,提高其发光性能的办法主要集中于分子设计.依据分子设计思想,将孔穴传输基团噻吩引入双齿含氮配体中,与铕配位形成一种三元配合物Eu(DBM)_3PMS.以红外元素分析加以表征,并研究了化合物的光物理性质,以及对汞离子的传感性能.含铕化合物的发光溶液对Hg~(2+)极为敏感,极少量的Hg~(2+)都会导致发光溶液的荧光猝灭,做到紫外灯下可视分辨,可作为一种潜在的光化学传感材料.     

一种新型稀土光能转换材料的合成及应用

合成了一种新型的多支化苯甲酸配体,并且以该配体作为第一配体,1,10-邻菲罗琳作为第二配体、Eu3+离子作为发光中心,合成了多支化稀土光能转换材料.通过IR、元素分析、DSC、TG和荧光光谱对有机稀土光能转换材料的结构以及热性能和荧光性能进行了研究.红外光谱表明配体和phen与稀土Eu3+进行了配位.荧光光谱表明该稀土光能转换材料具有优异的荧光性能.     

新型介孔分子筛Cu/MCM-41的合成和表征及其催化氧化性能研究

 以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,硝酸铜为无机源,用水热法合成了新型介孔分子筛Cu/MCM-41.用N₂吸附/脱附,XRD,FI-IR和UV-Vis对合成材料进行了表征,结果表明合成的介孔Cu/MCM-41具有六方孔道,且Cu离子已高度分散于硅的分子骨架中,并呈四配位键合.讨论了Cu/MCM-41氧化苯酚制备对苯醌的催化活性.     

杯[4]芳烃衍生物对稀土敏化发光的研究

报道了一系列侧臂含有苯甲酸和苯甲酸脂的新型杯[4]芳烃衍生物与三价稀土(主要是Tb3+和Eu3+)形成配合物的光物理性质。配合物溶液的荧光光谱研究结果表明:骨架上的苯环和侧臂中的苯环均能将吸收的紫外光能量有效地传递给稀土离子,敏化发光效率与配体的空间位阻、配合物的稳定性有关。侧臂带有芳香羧酸基团的杯[4]芳烃衍生物,对稀土离子的敏化发光效果较好,是一类理想的具有天线效应的配体。     

Fe/MCM-41催化臭氧氧化水中对氯苯甲酸的研究

利用水热法合成介孔材料MCM-41及Fe负载的MCM-41(Fe/MCM-41),并通过催化臭氧氧化水中对氯苯甲酸(p-CBA),考察其催化性能.经过X射线粉末衍射(XRD)、紫外可见漫反射光谱(DR UV-Vis)、傅立叶红外光谱(FT-IR)及比表面(BET)表征,表明所合成的MCM-41及Fe/MCM-41具有较规则的六方孔道结构及较大的比表面积.MCM-41与Fe/MCM-41的加入有利于p-CBA和TOC的去除,其中Fe/MCM-41与O3具有协同效应,表现出较好的催化活性.     

MCM-41/HY介-微孔复合分子筛的合成与表征

以介孔MCM-41凝胶为母液,通过滴加HY浆液,应用水热反应釜合成了一种介-微孔复合分子筛MCM-41/HY.通过XRD、BET、NH3-TPD等手段对复合材料进行了表征,并对复合分子筛的水热稳定性进行了考察.结果表明,复合材料同时具有介孔分子筛MCM-41和微孔HY型沸石的特征,并且和纯MCM-41分子筛相比,复合分子筛的酸性明显增强,水热稳定性显著提高.     

Fe/MCM-41催化臭氧氧化水中对氯苯甲酸

利用水热法合成介孔材料MCM-41及Fe负载的MCM-41（Fe/MCM-41）,并通过催化臭氧氧化水中对氯苯甲酸（p-CBA）考察其催化性能.经过X射线粉末衍射（XRD）、紫外可见漫反射光谱（DR UV-Vis）、傅立叶红外光谱（FT-IR）及比表面（BET）表征,表明所合成的MCM-41及Fe/MCM-41具有较规则的六方孔道结构及较大的比表面积.MCM-41与Fe/MCM-41的加入有利于p-CBA和TOC的去除,其中Fe/MCM-41与O3具有协同效应,表现出较好的催化活性.     

Tm~(3+)离子掺杂上转换发光材料的研究进展

稀土离子掺杂的上转换发光材料由于其在短波长激光器方面的潜在应用而受到了广泛关注.本文总结了稀土离子常见的几种上转换发光机制,分析了Tm3+离子在不同泵浦方式下的上转换发光及上转换发光效率对激光脉冲持续时间、敏化剂和基质成份的依赖关系,综述了Tm3+离子掺杂的上转换发光材料的研究现状,并对Tm3+离子上转换发光的研究及应用进行了展望.