β-二酮配體稀土配合物及其復(fù)合發(fā)光材料的研究.pdf

1、β-二酮配體稀土配合物具有獨(dú)特的發(fā)光機(jī)制和優(yōu)良的發(fā)光性能，因而多年來一直是稀土配位化學(xué)和稀土發(fā)光材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，并在分析化學(xué)、醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)、熒光探針、發(fā)光器件等領(lǐng)域顯示出良好的應(yīng)用前景。但是，β-二酮稀土配合物的光、熱和化學(xué)穩(wěn)定性較差，限制了其在很多領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用，而無機(jī)基質(zhì)材料大多具有良好的光、熱和化學(xué)穩(wěn)定性。因此，將二者復(fù)合，是改善β-二酮稀土配合物的發(fā)光性能和光、熱和化學(xué)穩(wěn)定性、開發(fā)新型稀土發(fā)光材料、拓寬稀土發(fā)光配合物應(yīng)用領(lǐng)

2、域的新途徑。但是，目前制備復(fù)合材料所采用的基質(zhì)大多都是由純無機(jī)組分組成(如SiO<,2>凝膠玻璃)，尚難以滿足光學(xué)功能復(fù)合材料基質(zhì)所應(yīng)具備的高導(dǎo)熱性、高透光性和良好的機(jī)械加工性能的要求，制得的發(fā)光材料的強(qiáng)度及機(jī)械加工性能較差。用有機(jī)材料或高分子材料作為改性劑對普通SiO<,2>凝膠玻璃進(jìn)行改性，可以改善凝膠玻璃的柔韌性，提高其機(jī)械加工性能。本論文將新制得的具有優(yōu)良發(fā)光性能的β-二酮配體稀土配合物摻雜到用聚乙烯醇縮丁醛(PVB)改性的Si

3、O<,2>凝膠玻璃基質(zhì)中制備出新型復(fù)合發(fā)光材料，其中復(fù)合材料的發(fā)光性能和光、化學(xué)穩(wěn)定性較相應(yīng)純稀土配合物均有顯著改善。 本論文共分四個(gè)部分： 1．簡要綜述了β-二酮類配體配合物以及用溶膠凝膠法制備的稀土配合物復(fù)合發(fā)光材料的研究進(jìn)展。 2．合成了L<'Ⅰ>-L<'Ⅵ>六種β-二酮類配體，并制備出六個(gè)系列的稀土硝酸鹽配合物，用元素分析、摩爾電導(dǎo)、核磁共振、紅外光譜、電子光譜及X射線單晶結(jié)構(gòu)分析對配體和配合物進(jìn)行了表征

4、。結(jié)果表明，配體L<'Ⅰ>-L<'Ⅵ>均可與稀土硝酸鹽形成穩(wěn)定的配合物，而且均以烯醇式結(jié)構(gòu)與稀土離子結(jié)合，由于配體的取代基不同，配合物的組成和結(jié)構(gòu)有差異。 3．對上述β-二酮配體稀土配合物的熒光性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明此類配體的最低激發(fā)三重態(tài)能級(jí)與Tb<'3+>匹配較好，室溫下硝酸鋱配合物在紫外光激發(fā)下發(fā)射出非常明亮的特征熒光。配體的取代基、配合物的結(jié)構(gòu)和溶劑對配合物的熒光強(qiáng)度有較大影響。 4．用溶膠凝膠法制備出以PVB

5、/SiO<,2>為基質(zhì)，摻雜上述稀土配合物的復(fù)合發(fā)光材料。結(jié)果表明復(fù)合材料的發(fā)光性能和光、化學(xué)穩(wěn)定性較相應(yīng)純稀土配合物有顯著改善。稀土配合物-PVB/SiO<,2>復(fù)合發(fā)光材料主一客體間的超分子作用、材料的多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對客體配合物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響以及基質(zhì)材料對配合物的分散、隔離和保護(hù)作用是導(dǎo)致這類復(fù)合材料的發(fā)光性能和光、化學(xué)穩(wěn)定性較相應(yīng)純配合物有明顯改善的主要原因。此外，配體的取代基、稀土配合物的摻雜量等因素對復(fù)合材料的發(fā)光性能也有一定