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.     

L-丝氨酸为桥联剂构筑稀土配合物MCM-41基质复合型介孔发光材料

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-LMCM-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MCM-41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。     

稀土配合物与基质材料的复合(二)

将稀土配合物与无机、无机／有机杂化材料复合得到的功能性材料,有良好的光、热稳定性和化学稳定性,改善了稀土配合物的发光条件,大大增强了稀土离子的特征荧光强度,延长了发光时间。同时将稀土纳米微晶复合到材料基质中,可以赋予功能材料特殊的物理和化学性能。本文就稀土配合物与无机、无机／有机杂化材料的复合、稀土发光材料的纳米化及其最新发展状况进行了总结。     

以氨基咪唑类离子液体为基质的发光材料的合成及性能研究

以疏水性的Tf2N-离子为阴离子的氨基功能化的咪唑类离子液体经硅烷化试剂异氰酸丙基三乙氧基硅烷修饰后,在酸性条件下水解,得到凝胶前驱体.该前驱体分别与稀土化合物EuCl_3·6H_2O、Eu(TTA)_3·2H_2O进行配位,得到两种不同的发光凝胶,记为IG-Eu和IG-Eu(TTA)_3,经研究发现IG-Eu(TTA)_3具有更优异的发光性能,该发光材料在发光二极管方面具有潜在的应用价值.     

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.     

铽-恩诺沙星稀土药物配合物的合成及发光性

采用沉淀法合成了以药物恩诺沙星(ENRO)为第一配体,邻菲罗啉(Phen)为第二配体的稀土铽药物配合物,采用元素分析、紫外光谱、红外光谱法初步表征配合物结构,并对其荧光性质进行了考察.结果显示,配体与稀土铽离子之间发生了配位,生成了新的稀土配合物;配合物荧光光谱中显示出铽离子的4个特征峰,发出绿色荧光,荧光性较好;发射光谱中存在较强配体峰,说明能量传递不完全.     

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.     

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。     

邻、间、对甲基苯甲酸铽及钇掺杂配合物的合成与荧光性能

合成了6种以邻、间、对甲基苯甲酸(o-,m-,p-MBA)为第1配体,1,10-邻菲口罗啉(phen)为第2配体的铽及钇掺杂铽的三元和四元配合物,通过元素分析和EDTA滴定确定了它们的组成.室温下记录了这6种配合物的荧光光谱,比较了第1配体的改变对配合物荧光强度的影响及非荧光稀土离子Y3+与配合物中的发光离子Tb3+之间的相互作用.结果表明:3种三元配合物和3种四元配合物均具有优良的光致发光性能,各配合物的相应跃迁发射峰位基本上没有变化.3种三元纯铽配合物在489 nm和545 nm处的荧光发射强度均按邻、间、对位的顺序依次增强;3种四元掺杂配合物中掺杂离子Y3+对配合物中Tb(Ⅲ)在489和545 nm两处的强发射均表现为荧光敏化作用.     

Tb(N-PA)3(TPPO)2配合物的合成及荧光性能

合成了铽、N-苯基邻氨基苯甲酸（N-HPA）和三苯基氧化膦（TPPO）的稀土配合物,采用元素分析、紫外光谱、红外光谱初步进行了结构表征,研究了配合物Tb(N-PA)₃(TPPO)₂的荧光性能.结果表明,铽、N-苯基邻氨基苯甲酸引入第二配体三苯基氧化膦后,敏化了铽离子的发光,配合物的发光强度显著增加,Tb(N-PA)₃(TPPO)₂三元配合物有较好的荧光性.     

含稀土铕配合物薄膜的发光性质

本文对光致发光稀土铕配合物-聚乙烯吡咯烷酮(PVP)复合薄膜的发光性质进行了初步研究.实验结果表明,高分子材料不仅仅起到固定稀土离子,增强其发光强度的作用,而且配合物中的水分子还可以被聚合物配体所取代,避免水分子对中心稀土离子的猝灭作用.以上这些作用大大增强了配合物的发光强度,获得较高稀土配合物含量的发光薄膜,为稀土荧光物质的成膜与加工提供实验依据.     

含羧甲基侧臂的二(四)氮杂冠醚配体及稀土配合物的合成与表征

合成了2个新型的含苯甲酸侧臂的二氮杂18-冠-6衍生配体L1和四氮杂18-冠-6衍生配体L2,制备了L1与稀土苦味酸盐和L2与稀土硝酸盐的配合物.通过核磁共振谱、元素分析、红外和紫外光谱,对配体和配合物进行了表征.实验结果表明,配体L1与稀土离子形成了1:1型配合物,而L2与稀土离子形成了双核配合物.     

α-烯丙基取代β-二酮类化合物的合成及其稀土配合物发光性能的研究

合成了α-烯丙基二苯甲酰甲烷(ADBM)和α-烯丙基乙酰丙酮(APD)两种配体及其铕、铽的三元稀土配合物,通过红外、元素分析确定了配合物的组成、结构,运用紫外和荧光光谱讨论了烯丙基的引入对配合物发光性能的影响。     

吡啶氮氧化物的三重态能级对其稀土铕、铽配合物的荧光性能的影响

合成并测定了6-甲基-2-吡啶羧酸氮氧化物（L¹）,氮,氮′-二（6-甲基-2-吡啶酰胺氮氧化物）-1,2-乙烷（L²）,氮,氮′-二（6-甲基-2-吡啶酰胺氮氧化物）-1,2丙烷（L³）三个配体的铕、铽配合的发射光谱和配体的三重态能级.结果发现,L¹,L²,和L³强烈的敏化Eu³⁺的发光,顺序为:L¹>>L²>L³,而敏化Tb³⁺的发光非常的弱.该事实表明,配体的最低三重态能级（T）和铽或铕的⁵D_j之间的差值△E完全符合了配体的对铕敏化而很不符合对铽敏化的条件.数据分析可知,对于Eu³⁺而言,当△E大于1000 cm^-1小于2000 cm^-1时,发射出稀土离子的特征荧光很强,越接近2000 cm^-1时特征荧光强度更强.对于Tb³⁺而言,当△E小于1500 cm^-1时,发射出稀土离子的特征荧光很弱,而接近1500 cm^-1时特征荧光强度几乎为零.     

溶胶凝胶法制备稀土发光杂化材料的研究

根据杂化材料无机/有机组分间化学键作用的强弱,可以将杂化材料分为第Ⅰ类杂化材料(组分间通过氢键、范德华力等弱键相结合)和第Ⅱ类杂化材料(组分间以共价键相结合).其中第Ⅱ类杂化材料由于具有更高的热稳定性、发光强度以及均一性等许多优点而成为研究的热点.本文综述了近年来溶胶凝胶法制备Ⅰ、Ⅱ两种类型稀土发光杂化材料的研究进展,相比其它制备方法,溶胶凝胶法有很大的优势,所需反应温度低、制得的材料化学均匀性好以及纯度高,因而该方法有望在制备杂化材料方面得到广泛的应用.     

稀土Tb3+掺杂SiO2纳米材料的溶胶-凝胶法制备及发光性能分析

利用溶胶-凝胶技术制备了不同浓度Tb~(3 )掺入SiO_2纳米玻璃材料,并通过对样品的X-射线衍射以及激发光谱、发射光谱的测试来分析研究纳米材料在不同稀土离子掺杂浓度和不同退火温度处理下的材料结构和发光性质.同时,对于Ce~(3 )和Tb~(3 )共掺杂的SiO_2材料的发光性质进行了较为深入的研究,得到了一些新的有趣的实验结果.     

β-环糊精衍生物/TiO_2有机-无机杂化材料的制备及表征

以钛酸丁酯作为无机前驱体,两种β-环糊精衍生物作为有机体,运用溶胶-凝胶法制备了β-环糊精衍生物/TiO2有机-无机杂化材料,运用IR、TG、SEM、激光粒度对合成杂化材料进行了表征.结果表明:合成的新型杂化材料不仅具有环糊精特征结构的有机组分和TiO2的无机组分;且具有较好的热稳定性,呈较均匀球形颗粒等特点.同时,利用苯酚-硫酸法测定了β-环糊精衍生物/TiO2中环糊精衍生物的含量.     

无机-有机杂化介孔材料组装与性能表征

利用表面活化剂诱导合成法和离子印迹技术，通过TEOS和AAPS酸性催化水解和缩聚反应，将氨基嫁接到介孔材料孔壁上，组装出一种新颖的有序的无机-有机杂化材料；通过IR，xRD，TG，DTA，MIP和粒度分析测定，表征了该杂化材料的组成和孔结构。杂化材料对稀土La^3＋离子吸附量测定结果表明：杂化材料可对稀土离子有效捕集，La^3＋印迹杂化材料对模板镧离子比非印迹杂化材料表现出更好的识别选择性。     

取代基影响邻菲罗啉衍生物-铕能量传递和荧光性能研究

配体结构调控是提高稀土配合物发光强度的有效手段,根据稀土配合物发光原理,理想配体应具备较高的光捕获能力并且能有效地向稀土离子传递能量。研究表明,增加配体的共轭程度可使配体的光吸收能力增强,而不同电子给予特性基团的引入则会改变配体与稀土离子间的能级匹配程度,从而影响配体向稀土离子的有效能量传递,提高配合物的发光效率。本文以引入不同特性(共轭特性、电子给予特性)取代基的邻菲罗啉为配体合成6种铕的配合物,通过分析配合物的吸收光谱、红外光谱、荧光光谱和X射线光电子能谱等发现,供电子基团和共轭基团能够提高配体的电子云密度,增大配体的摩尔吸收系数,同时有利于配体与稀土离子间形成配位键,能够明显提高配合物分子内能量传递,并使配合物发光性能增强。     

共价有机多孔稀土杂化材料的制备与性能

以结构规整、密度低、热稳定性良好的共价有机多孔骨架（COF-SDU1）为基质,根据配位化学原理,将稀土β-二酮类铕配合物Eu（TTA）₃-Phen引入到该多孔基质中,得到稀土杂化材料（Eu（TTA）₃Phen-@COF-SDU1）。对合成材料的结构进行傅里叶变换红外光谱（FT-IR）,紫外-可见光谱（UV-Vis）和N₂吸附-脱附（BET）分析,结果表明,稀土杂化材料具有与COF-SDU1基质类似的IV型吸附-脱附特征曲线。热重分析表明,COF-SDU1作为良好的基质,能够显著改善稀土配合物的热稳定性。荧光性能分析表明,COF-SDU1基质不影响稀土与配体之间的能量传递。稀土杂化材料的荧光寿命相比于稀土配合物有明显提高。