苯甲酸铕及苯甲酸-邻菲咯啉-铕的合成和荧光特性

苯甲酸铕及苯甲酸-邻菲咯啉-铕的
合成和荧光特性
卢浩杰唐思思黄燕平陈淑琼
（中南大学化学化工学院，长沙，410083）
摘要：合成了铕-苯甲酸和邻菲咯啉的二元、三元配合物，研究了它们的荧光光谱。

结果表明，铕和苯甲酸、邻菲咯啉生成的二元、三元配合物，在紫外光激发下均可发出铕的特征荧光，且三元配合物的荧光强度明显大于二元配合物，三元配合物的第二配体具有协同效应。

关键词：稀土苯甲酸邻菲咯啉荧光光谱
前言
稀土光致发光配合物是一类具有独特性能的发光材料[1,2]，它的荧光单色性好，发光强度高，因此日益受到人们的重视。

稀土离子Sm(Ⅲ)、Eu(Ⅲ)、Tb(Ⅲ)和Dy(Ⅲ)发射线状光谱，属于4f 层电子跃迁发射，但都较微弱。

可是，当它们与含芳环的有机配位体形成二元或三元配合物时，受激发的配位体的能量可能转移给金属离子，然后由激发态的金属离子返回基态而发出强的荧光。

稀土芳香族有机羧酸配合物是一类性能良好的发光材料[3～5]。

为此，本文以苯甲酸、邻菲咯啉为配体，研究了铕的二元、三元配合物的合成和荧光性能。

1 实验部分
1.1原料与试剂
Eu2O3：纯度为99.9%；苯甲酸钠、邻菲咯啉（Phen）及其他试剂均为分析纯，pH试纸，无水乙醇。

1.2样品的制备
Eu2O3溶于盐酸配成0.1mol/L的EuCl3水溶液，苯甲酸钠溶于水配成0.1mol/L的水溶液，邻菲咯啉溶于适量的乙醇中。

1.2.1铕-苯甲酸二元配合物的合成
在不断搅拌的情况下，按n(Eu3+):n(苯甲酸)=1:3取样，将EuCl3的水溶液逐渐滴入苯甲酸钠的水溶液中，保持温度在80℃左右，用氢氧化钠溶液调节溶液的pH为6～6.5，不断搅拌，溶液中逐渐析出沉淀。

继续搅拌若干时间，静置，冷却至室温，过滤，分别用水和95%乙醇洗至无Cl-离子，置于烘箱中，于110℃下干燥，得粉末样品。

1.2.2苯甲酸-邻菲咯啉-铕三元配合物
的合成
在不断搅拌的情况下，按n(Eu3+):n(苯甲酸):n(邻菲咯啉)=1:3:1取样，将EuCl3的水溶液逐渐滴入苯甲酸钠的水溶液和邻菲咯啉的乙醇溶液中，保持温度在80℃左右，用氢氧化钠溶液调节溶液的pH为6～6.5，不断搅拌，溶液中逐渐析出沉淀。

继续搅
拌若干时间，静置，冷却至室温，过滤，分别用水和95%乙醇洗至无Cl-离子，置于烘箱中，于110℃下干燥，得粉末样品。

1.3测试仪器
荧光分光光度计，荧光粉光色综合测试系统。

2 结果与讨论
荧光光谱的测定
以波长240nm的紫外光作激发光源，研究了苯甲酸铕（图1）和苯甲酸-邻菲咯啉-铕（图2）两种物质的荧光光谱。

图1
图2
结果表明，配合物的激发波长和发射波长基本不变，但荧光强度却随配合物的类型和结构而有很大的改变，并且三元配合物的荧光强度一般比二元配合物的强，说明配合物主要以配体吸收能量并将能量传递给Eu(Ⅲ)，而由Eu(Ⅲ)发射特征荧光光谱。

同时，第二配体的引入，扩大了π-电子的离域范围和平面的刚性，这种结构有利于配体对能量的吸收和传递，从而增强了荧光强度[6]。

3 结论
荧光光谱表明：这两种配合物均可发出铕的特征红色荧光，且三元配合物的荧光强度大于二元配合物的荧光强度，表明可用引入第二配体的方法来提高Eu3+的发光强度。

铕与芳香族有机羧酸和邻菲咯啉形成的二元三元配合物具有较优良的发光性能，对其进一步研究，可能开发出具有广阔前景的发光材料。

参考文献
1 李文连.稀土有机配合物发光研究的新进展.化学通报,1991,7(1):1
2 杨育华,蔡强,孟继武等.水杨酸-Tb3+(Gd3+)络合物的高效发光.发光学报,1991,12(2):151
3.寿涵森,叶建平,虞群.苯甲酸铽络合物发光性能的研究.应用化学,1988,5(3):9
4 连锡山,马素清.苯甲酸-铕-铽配合物的荧光光谱研究.稀土,1999,20(5):7
5 孙波,赵莹,徐瑞夫等. 邻苯二甲酸-邻菲罗啉-铕-铽络合体系的荧光性能研究.光谱学与光谱分析,1997,17(2):25
6 王正祥,舒万艮,周忠诚等. 铕-芳香族有机羧酸-邻菲罗啉配合物的合成和荧光性能的研究.稀有金属,2002,26(4):281。