稀土-萘普生配合物的合成、热稳定性及光致发光性能研究

目的 以非甾体类抗炎药萘普生(NPF)作为配体,合成相应的Tb³⁺, Eu³⁺, Sm³⁺及Dy³⁺配合物。方法 通过元素分析和红外吸收光谱对目标配合物的组成和结构进行了初步表征,通过测定配合物的固态荧光激发、发射光谱及荧光衰减光谱,研究了配合物在室温下的光致发光性质。结果 配合物在200℃以下保持较高的热稳定性,且在紫外光激发下能够发出Tb³⁺, Eu³⁺, Sm³⁺及Dy³⁺离子发出特征的可见区荧光。结论 NPF能够有效地充当天线配体,敏化稀土离子发光。     

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.     

Na0.45La3.16W5O20:Re3+(Re= Eu,Tb)微纳米材料的制备与发光性质研究

采用沉淀法合成了直径约100 nm、呈树枝状的Na_0.45La_3.16W₅O₂₀: Re³⁺(Re = Eu³⁺,Tb³⁺)微纳米材料。采用X射线粉末衍射(XRD)、场发射扫描电镜(SEM) 研究了所制备Na_0.45La_3.16W₅O₂₀:Eu³⁺、Na_0.45La_3.16W₅O₂₀:Tb³⁺微纳材料的结构、形貌;采用荧光光谱仪研究了所制备材料的激发光谱和发射光谱,并指明了荧光谱图中波峰和跃迁的对应关系。从材料的色坐标图可以看出,随着Eu³⁺掺杂浓度的增加,颜色更趋于红色区域,色坐标从(0.6028,0.3215)变化到(0.6424,0.33);随着Tb³⁺掺杂浓度的增加,颜色更趋于绿色区域,色坐标从(0.303,0.4179)变化到(0.3108,0.5351)。     

Ce3+掺杂及晶场对Ca10K(PO4)7:Eu2+,Mn2+荧光粉发光性能的调控

采用高温固相反应法合成了Ca₁₀K(PO₄)₇:Eu²⁺荧光粉,分别通过Sr部分取代Ca、Ce³⁺掺杂及Mn²⁺共掺杂,探讨了晶场调控、Ce³⁺→Eu²⁺能量传递及Eu²⁺→Mn²⁺能量传递对该体系发光性能的影响规律.XRD测定结果表明,Sr取代Ca对Ca₁₀K(PO₄)₇基质晶格结构无明显影响.光谱测定结果表明:制备得到的Ca₁₀K(PO₄)₇:Eu²⁺荧光粉中,Eu²⁺和Eu³⁺共存.掺杂Ce³⁺有助于Eu³⁺还原为Eu²⁺,大幅度地提高了荧光粉的发光强度.Sr取代Ca可调控晶体场强度,促使Eu^2...     

Eu2+激活的黄橙光荧光粉的制备及发光性能调控

采用高温固相法制备了一系列黄橙光荧光粉Sr₉Mg_1.5(PO₄)_7-x(BO₃)_x:0.05Eu²⁺(SMPB_xO:Eu²⁺,x=0～0.6)和Sr_9-2yCa_yBa_yMg_1.5(PO₄)₇:0.05Eu²⁺(SC_yB_yMPO:Eu²⁺,y=0～1.0),并对其发光性能的调控进行了研究。所得荧光粉可以被蓝光和近紫外光有效激发,并发射黄橙光(450～800 nm)。随着(BO₃)^3-与Ca²⁺-Ba²⁺共掺浓度的改变,可以调节Eu²⁺发光中心在Sr31、Sr1和Sr32...     

对羟基苯甲酸构筑的混合价态双核铽配合物的合成、晶体结构及荧光性质

用溶液法制备了混合价态双核铽配合物NH₄[Tb₂(PHBA)₈],利用红外光谱、质谱和X射线单晶衍射对其结构进行表征.该配合物属斜方晶系,Pccn空间群,为[NH₄]⁺与[Tb₂(PHBA)₈]^-的盐.每个结构单元含有2个铽离子(Tb³⁺,Tb⁴⁺),每个铽离子与6个不同PHBA配体中的羧基O原子以8配位方式(2个羧基为螯合,4个为桥式)配位,构建具有混合价态的双核铽配合物.该配合物在紫外光激发下,发射出以493、548、589和625 nm为中心的发射峰,这是由Tb³⁺从⁵D₄激发态到⁷F_J(J=6,5,4,3)的能级跃迁引起的.     

Eu3+掺杂Ca2ZrSi4O12的红色荧光粉性能分析

采用高温固相法制备Ca₍2(1-x))ZrSi₄O₁₂:2x Eu³⁺系列红色荧光粉,并对样品的物相结构、荧光特性、热稳定性和色坐标进行实验分析。分析结果表明：红色荧光粉Ca₂ZrSi₄O₁₂:Eu³⁺可以被紫外光或蓝光激发,并在612 nm处表现出较强的红光发射;Eu³⁺的最佳掺杂浓度为60%,浓度淬灭机理归因于电四级-电四极相互作用;样品在室温到453 K这一温度范围内有较为良好的热稳定性;所有样品色坐标均位于红色发光区域。表明Eu³⁺掺杂Ca₂ZrSi₄O₁₂荧光粉在白光LED领域具有潜在的应用前景。     

吡啶-2,6-二甲酰胺衍生物及其Tb(Ⅲ)和Eu(Ⅲ)配合物的合成与荧光性质

以吡啶-2,6-二甲酸为原料,合成含有多个共轭体系多齿配体N^2,N^6-二（3-甲基吡啶）-2-取代吡啶-2,6-二甲酰胺;同时制备它与稀土离子Tb（Ⅲ）和Eu（Ⅲ）的配合物,并培养出单晶。通过红外光谱、元素分析和X射线单晶衍射仪确定配合物的组成以及晶体结构,研究配合物的固体和溶液的荧光性能。结果表明：在Tb（Ⅲ）的配合物稀溶液中,当溶液pH值为6-7时荧光强度最大,pH值大于7或小于6时荧光强度逐渐降低;在水溶液中,当溶液pH值为7时,N^2,N^6-二（3-甲基吡啶）-2-取代吡啶-2,6-二甲酰胺对Tb（Ⅲ）的荧光强度远强于吡啶-2,6-二甲酸对Tb（Ⅲ）的荧光强度;当pH值为3-11时,N^2,N^6-二（3-甲基吡啶）-2-取代吡啶-2,6-二甲酰胺和吡啶-2,6-二甲酸跟Eu（Ⅲ）形成稀的配合物溶液的荧光强度随pH值的增大而增强。     

不同羧酸配体对铽三元配合物发光性能的影响

采用传统的共沉淀法,以Tb³⁺为中心离子,选择5种不同的羧酸:甲基丙烯酸（MAA）、丙烯酸（AA）、笨甲酸（BA）、丁二酸（SA）和己二酸（HDA）分别作为第一配体,以1,10-邻菲罗啉（phen）为第二配体合成一系列稀土羧酸配合物。对配合物进行红外光谱（IR）、热分析（TG-DSC）、紫外光谱（UV）和荧光光谱（PL）的测定。结果表明:各稀土配合物均能够发出Tb³⁺的特征荧光,提高配体的共轭性和刚性均有利于荧光强度的增加;二元酸的传能效率强于一元酸;第一配体与第二配体间的位阻效应越小、能级匹配程度越高,配合物的荧光强度越大。     

Tb3+和Gd3+掺杂的纳米TiO2薄膜的制备及发光性能与发光机

以钛酸正丁酯［Ti(OBu)₄］为前驱体, 采用溶胶 凝胶法制备Tb³⁺和Gd³⁺共掺杂的纳米TiO₂发光薄膜, 并探讨了Gd³⁺对Tb³⁺的增敏作用机理. 通过X射线衍射(XRD)、 TG/DTA综合热分析仪、 傅里叶变换红外仪(FTIR)、 透射电子显微镜（TEM）和光致发光(PL)光谱分别对不同制备条件下的TiO₂薄膜进行了表征. 结果表明, TiO₂薄膜具有一定的择优取向, 晶相为锐钛矿相, 形成了良好有序的晶体结构, 且样品粒径分布均匀, 颗粒大小约为15 nm; 以230 nm作为激发光, Gd³⁺的共掺对纳米TiO₂发光薄膜中Tb³⁺的发光有显著增强作用.     

稀土配合物[Eu（C4H6NO3）3（H2O）3]的制备、表征及摩擦发光性质

以N-乙酰甘氨酸为配体,在无水乙醇中分别制备了La3+、Pr3+、Nd3+、Sm3+以及Eu3+五种稀土配合物。经元素分析和FTIR测定了配合物的组成。运用RAMAN光谱研究了具有摩擦发光性能的铕配合物的室温和低温的发光光谱。实验表明,在氩离子激光器照射下铕配合物发红光,最强发射峰为613 nm,表现为Eu3+的特征荧光。且该配合物摩擦时会发出与该稀土离子的荧光颜色相同的红色亮光。     

ZnB2O4 ∶Eu3+,Yb3+的发光性质及能量传递

采用高温固相法制备ZnB₂O₄ ∶Eu³⁺,Yb³⁺近红外发光材料, 通过X射线衍射(XRD)和荧光光谱研究其制备条件及Eu³⁺和Yb³⁺掺杂对材料发光性能的影响, 并考察了反应时间及Eu³⁺和Yb³⁺掺杂摩尔分数对发光强度的影响. 实验结果表明, ZnB₂O⁴ ∶]Eu³⁺,Yb3+材料中的近红外发光是通过Eu³⁺和Yb³⁺间的能量传递实现的.     

AgYb(MoO4)2:Er3+/Tm3+/Ho3+稀土发光材料的水热合成及其温度传感性能

为了提高Ln³⁺离子的发射强度,Yb³⁺离子在上转换(up conversion, UC)系统中通常用作敏化剂,在980 nm处有着广泛且强的吸收带.作为含有Yb³⁺的基体材料,AgYb(MoO₄)₂中的离子浓度更高,因此掺杂离子的发射强度更强,期待可以获得更好的温度敏感性.采用Er³⁺掺杂后获得的材料的温度敏感性在473 K时达到0.013 3 K^-1,对比于相同条件下合成的NaY(MoO₄)₂材料,其温度敏感性更高.并且Ho³⁺和Tm³⁺的共同掺杂还可以用来进行合成白光发射,即通过共掺杂Tm³⁺后获得蓝光部分(¹G₄-³H₆),再通过Ho³⁺的掺杂获得红光(⁵F₅-     

NaY9(SiO4)6O2: Bi3+,Eu3+荧光材料的合成及温敏特性

为寻找高性能荧光温敏探针材料,用荧光强度比率法,对NaY_9-x-y(SiO₄)₆O₂:xBi³⁺,yEu³⁺荧光粉体的温敏特性进行了研究.结果表明:该材料中存在Bi³⁺→ Eu³⁺的高效能量传递,单一波段激发Bi³⁺发光离子,可获得Bi³⁺和Eu³⁺的双发射荧光光谱;温度升高时,Eu³⁺发射光谱的猝灭速率比Bi³⁺缓慢;根据不同温度下2种发光光谱强度的比值,获得了NaY_6.192(SiO₄)₆O₂:0.108Bi³⁺,2.7Eu³⁺在300~450 K最高相对灵敏度为1.51 %·K^-1,大大优于可实用温敏材料的相对灵敏度数值(0.3 %·K^-1),该材料具有较大的实际应用前景.     

Sm(N-PA)3phen配合物的合成表征及荧光性

采用常规溶液法合成了钐、N-苯基邻氨基苯甲酸（N-HPA）和邻菲罗啉（phen）的稀土钐配合物Sm(N-PA)₃phen，并采用元素分析、紫外光谱、红外光谱初步对配合物进行了结构表征，研究其荧光性能.结果表明，配合物荧光发射光谱在560，597，641 nm显示出钐离子强特征荧光发射峰，说明N-苯基邻氨基苯甲酸的三重态能级与Sm³⁺的最低激发态能级匹配，配合物有较好的发光性能.     

LaVO4:Sm3+荧光粉的水热合成及其荧光性能

以柠檬酸三钠为络合剂,硝酸镧、硝酸钐、偏钒酸铵为主要原料,采用水热法于180℃反应12 h,制备了一系列La_1-xVO₄:x Sm³⁺(x=0,1.0%,1.5%,2.0%,2.5%,3.0%,4.0%)样品。通过X射线粉末衍射、场发射扫描电镜和荧光光谱对样品的结构、形貌以及发光性能进行了表征。结果表明：所合成样品为LaVO₄的四方相和单斜相混合晶体,其形貌为六面体形和纳米颗粒;在311 nm波长激发下,LaVO₄:Sm³⁺样品的最强发射峰位于602 nm处,对应于Sm³⁺的⁴G_5/2→⁶H_7/2跃迁,且Sm³⁺最佳掺杂摩尔浓度为2.0%。     

NaLa（MoO4）2荧光粉的可控制备及多色可调发光性能

四方晶系的钼酸盐是有效的自激活发光材料,但常用的制备方法高温固相法会造成产物团聚不均匀等缺点.通过一步水热法制备具有良好结晶性且形貌均一的NaLa（MoO₄）₂荧光粉.详细探讨前驱体溶液的酸碱度对晶体结构和形貌的影响.研究表明当pH>3.5后产品均为纯的四方晶相,且在pH=5.5时呈均匀球状.通过调节NaLa（MoO₄）₂中Tb³⁺/Eu³⁺离子的掺杂浓度,可以获得绿、黄绿、黄和红橙等多种不同颜色的光.能量传递过程主要表现为电偶极-四极相互作用.变温荧光测试数据显示铕铽共掺的NaLa（MoO₄）₂具有很好的温度稳定性.以上结果表明,此荧光粉有望成为具有优异性能的多色可调荧光材料.     

KLu(MoO4)2:Yb3+/Ho3+荧光粉的制备及其温度传感性能探究

利用柠檬酸辅助水热合成前驱体再进行煅烧的方法,制备一系列KLu(MoO₄)₂:Yb³⁺/Ho³⁺荧光粉。合成的荧光粉在980 nm的红外光激发下,KLu(MoO₄)₂:Yb³⁺/Ho³⁺主要发射位置在绿光区(540 nm)和红光区(660 nm)。在323～523 K的温度范围内,研究了KLu(MoO₄)₂:20%Yb³⁺ 0.3%Ho³⁺温度传感性能。通过计算,在温度为323 K下,得到最高的相对灵敏度为0.004 2 K^-1。结果表明,所得KLu(MoO₄)₂:Yb³⁺/Ho³⁺荧光粉是一种潜在温度敏感材料。     

Cr3+掺杂Y3Al5O12-Al2O3的光致发光和温度传感特性研究

为了开发具有高发光效率和高测温灵敏度的光学温度传感材料,采用高温固相法合成了一系列Cr³⁺掺杂Y₃Al₅O₁₂-xAl₂O₃(x=0,0.5,1.25,2,2.75,3.5)固熔体。利用X射线衍射、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱、稳态激发和发射光谱表征,详细研究了Y₃Al₅O₁₂中Al₂O₃的掺杂浓度对其结构和发光性能的影响。研究表明,提高Al₂O₃掺杂量可以增加固熔体中的八面体配位,同时削弱了晶体场强度,有利于Cr³⁺的发光。在303～773 K温度范围内,利用该材料中Cr³⁺荧光寿命以及热耦合能级荧光强度比的温度依赖特性进行测温研究,两种方法的相对测温灵敏度分别在500 K时达到最大值0.802%K^-1,在303 K时达到最大值0.97...     

钼离子增强β-NaRMF4纳米线的光致发光性能

采用共沉淀-溶剂热-离子交换（CSIE）法制备了0~20%（摩尔分数,下同）的钼离子（Mo³⁺）掺杂的稀土氟化物上转换纳米线（UCNW）β-NaRMF₄。X射线衍射（XRD）分析表明,Mo³⁺掺杂可以改变β-NaRMF₄纳米线的晶格结构,导致其（201）晶面衍射峰发生偏移。透射电子显微镜（TEM）结果显示,通过控制Mo³⁺掺杂量,改变纳米线在三维方向的生长速度,进而调控β-NaRMF₄纳米线的形貌,可使得其直径在20~50 nm范围内变化,长径比在20~500之间变化。荧光光谱显示,在980 nm近红外光激发下,10% Mo³⁺掺杂导致β-NaRMF₄纳米线的上转换发光（UCL）增强了10倍。复合材料的上转换发光测试结果表明,β-NaRMF₄：Mo³⁺纳米线增强体可赋予聚氨酯（PU）优异的光致发光性能,同时使聚氨酯的抗拉强度提高了99.30%,断裂伸长率提高了25.34%。