稀土铽有机配合物的制备及荧光性能测定

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一种发黄光的铽配合物的合成、表征及其发光机理的初步探讨

一种发黄光的铽配合物的合成、表征及其发光机理的初步探讨

一种发黄光的铽配合物的合成、表征及其发光机理的初
步探讨
铽是一种重要的稀土元素,由于其带有多个未占据的f电子轨道,在化学和物理上表现出许多特殊的性质。

其中,铽化合物常常表现出良好的荧光和磷光性质。

在本研究中,我们合成了一种新的发黄光的铽配合物,并探讨了其发光机理。

首先,我们合成了一种氧化铽和苯甲酸反应得到的挥发性铽化合物。

然后,将其与2,2'-联氮双(4-甲基-6-硝基苯)酚(简称L)进行反应,合成了铽配合物[TbL(NO3)2](其中NO3为硝酸根离子)。

该配合物的化学组成和结构通过元素分析、热重分析、红外光谱、紫外-可见光谱和荧光光谱进行了表征。

在荧光光谱测试中,我们发现该配合物表现出强烈的黄色发光性质。

进一步的研究结果表明,该铽配合物的发光机理主要是通过铽的电子跃迁来实现的。

具体来说,当铽离子吸收光子,经过一系列能量转换和角动量耦合的过程,最终会发生从5D4能级到7F6能级的非辐射跃迁,从而放出黄色的发光。

我们还发现,配合物的荧光强度和激发波长等参数受到不同因素的影响,如温度、溶剂、酸度等。

综上所述,我们成功地合成了一种发黄光的铽配合物,并探讨了其发光机理。

这些研究结果为理解稀土配合物的发光性质和应用提供了有益的参考和启示。

稀土高分子荧光配合物的制备及性能研究

稀土高分子荧光配合物的制备及性能研究

物理混合 , 存在许 多的局限性 : 卜 稀土配合物与
不 变.
关键词 : 铽; 铕; 高分子配合物 ; 制备 ; 表征
中 图分类 号 :Q 1. T 375 文献 标 识码 : A
Pr pa a in a d S u iso r — rh e r to n t d e fRa e— Ea t
Poy e uo e c n e Co p e l m r Fl r s e c m lx
维普资讯
第2 0卷第 3期
20 06年 9月
南华大学学 报 ( 自然科 学版 )
J u a o n u iestf ce c n e h or l f n Na h aUnv ri in ea dT c yS
V0 . 0 N . 12 o 3
Sv 2 0 e .O 6
文章编号 :6 3一 O 2 20 ) 3— 0 0- 5 17 O 6 ( 06 0 0 3 0
稀土高分子荧光 配合物的制备及性能研究
陈仲 清 , 2郭栋 才h , 傅仕福2 李征 宇 ,
(. 1湖南 大学 化学化工学 院, 湖南 长沙 4 0 8 ;. 10 2 2 南华大学 化 学化工学院 , 湖南 衡 阳 4 10 ) 2 0 1
ta s o d t a h u r s e e e s in o u o im o swe eg e t e st e y tr — r h we h tt e f o e c nc miso fe r p u i n r r a y s n ii d b e bi l l z
a in , i e f o e c n e e s i n o r i m n r t n l u n h d b u o i m o s wh l t u r s e c mi o f e b u i swee s o gy q e c e y e r p — eh l s t o r a in .O eo h rh n t e p a o i o f u r s e c mi i n b sc l e p n m s n t t e a d,h e k p st n o o e c n e e s o a ia l k e sa - o h i l f s y

官能团化稀土铕配合物的制备及荧光性能

官能团化稀土铕配合物的制备及荧光性能

官能团化稀土铕配合物的制备及荧光性能付旭海;刘洋;杨志超;陈世昌【期刊名称】《浙江理工大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2024(50)1【摘要】为获得含有反应位点的官能团化稀土配合物,采用低温等压溶剂热法,以稀土Eu3+为中心离子,分别添加脂肪族羧酸类、芳香族羧酸类配体和协同配体1,10-菲罗啉,在乙醇溶液中制备了两种含有功能羟基的官能团化稀土铕配合物,采用元素分析和光谱法等分析稀土配合物的元素组成及结构,比较两种配合物的热稳定性和荧光性能,并探究了不同pH值对配合物荧光强度的影响。

结果表明:两种配合物的热稳定性好,起始分解温度均在200℃以上;所制备的配合物在紫外光激发下均可发射较强的特征红光,芳香族羧酸类的官能团化稀土配合物的荧光强度更高,是脂肪族羧酸类稀土配合物的1.5倍,荧光寿命分别达到0.55ms和1.40ms;当酸性溶液pH 值从7降至2,脂肪族羧酸类配合物的荧光强度从8.1×10^(5)降至2.6×10^(5),芳香族羧酸类配合物的荧光强度从4.4×10^(6)降至3.4×10^(6)。

该研究制备的以羟基为反应位点的官能团化稀土配合物具有高荧光强度和寿命,有望应用于酸性溶液的快速检测。

【总页数】8页(P39-46)【作者】付旭海;刘洋;杨志超;陈世昌【作者单位】浙江理工大学纺织纤维材料与加工技术国家地方联合工程实验室;浙江古纤道绿色纤维有限公司【正文语种】中文【中图分类】O641.4;O657.33【相关文献】1.含稀土铕配合物三维有序大孔材料的制备及其荧光性能2.稀土铕三元配合物-苯乙烯共聚物的合成和荧光性能研究3.稀土铕高分子荧光配合物的制备及性能研究4.稀土铕三元配合物-甲基丙烯酸甲酯共聚物的合成和荧光性能研究5.新型稀土铕离子四元配合物的制备及荧光性能研究因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

新型羧酸类铽(Ⅲ)三元配合物的合成与荧光性质的研究

新型羧酸类铽(Ⅲ)三元配合物的合成与荧光性质的研究

新 型 羧 酸 类 铽 ( ) 元 配 合 物 的 合 成 与 荧 光 性 质 的 研 究 Ⅲ 三
任 晓 明 ,魏 长平 ,吕志军
长春理工大学材料科学 与工程学院 , 吉林 长春 1 0 2 302


以 2苯胺羰基 苯甲酸( 一 HAB , - 苯胺羰基苯 甲酸( P ) ) 2二 HD AB 为第 一配体 ,咪唑并 [ ,一 邻菲罗啉 5 6f ]
1 实 验 部 分
11 试 剂 与 测 试 仪 器 .

HDPAB
Fi .1 S nt sso B nd HD PAB g y he i fHA a
氯化铽 、 邻苯二 甲酸酐 、苯胺 、 苯胺 为分 析纯 ; 他 二 其
试 剂 均 为 分析 纯 。
收稿 日期 :2 1—52 。修 订 日期 :2 1—00 0 00 —4 0 01—8 基金 项 目 : 育 部 科 学 技术 研 究 重 点 项 目( 0 08  ̄ 吉 林 省 教 育厅 科 技 项 目( 0 6 3 ) 助 教 24 3 ) 2 02 7 资 作者 简 介 : 晓 明 ,18 年 生 ,长春 理 工 大 学 材料 科 学 与 工 程 学 院博 士 研 究 生 任 91
胺 和二苯胺合成新颖的芳香羧酸类化合物作 为第一配体 ,咪
唑 并 [ ,一] 菲 罗 啉 作 为 第 二 配 体 ,合 成 了铽 的 三 元 配 合 5 6f邻
I P按文献 [2 合成 。 1]


物。测定了配合物 的荧 光光谱 后发 现 , 配体 HD AB中, 在 P 氮原子上 的苯环数 目增 加后会 影 响体系 中 电子 云 的分布情 况 ,使其配合物 的发光强度减小。
递给稀土 中心离子 , 使得配合物 T ( b HDP )I AB 。 P的发光强度 降低 。 关键词 铽; 合成 ; 三元配合物 ; 荧光光谱

Eu(Tb)配合物及配合物SiO_2复合发光材料的制备及荧光性能(精)

Eu(Tb)配合物及配合物SiO_2复合发光材料的制备及荧光性能(精)

Eu(Tb)配合物及配合物/SiO_2复合发光材料的制备
及荧光性能
由于稀土元素特殊的电子构型及多种多样的电子能级,因此含稀土的配合物表现出许多独特的化学性质和物理性质。

稀土配合物具有发射光谱呈线性,激发和发射波长理想,荧光寿命长,特征发射波长不受基质影响等特点,使其在发光领域广泛应用。

稀土有机荧光配合物具有优良的发光性能,但其致命的弱点,光和热的不稳定性限制了它们的应用空间。

实践表明,将稀土配合物引入到无机基质中,能提高其光和热的稳定性,所以研究稀土配合物/SiO_2杂化发光材料对稀土配合物的应用有着十分重要的意义。

本论文采用水热法,液相法成功制备出不同形貌的稀土配合物纳米粒子。

通过溶胶-凝胶法把稀土配合物掺入SiO_2基质中,制备稀土配合物/SiO_2复合发光球及纳米管,来提高稀土配合物对光和热的稳定性。

采用TEM、SEM、XRD、FTIR和PL等测试手段对产物进行了表征,获得了一些有意义的新结果,对进一步研究稀土配合物及其复合物的性质奠定了基础。

该复合材料在生物示踪、光子晶体、发光与显示、微腔激光、数据存储、纳米传感器等多种领域具有潜在的应用价值。

【关键词相关文档搜索】:无机化学; 配合物; 配体; 稀土; SiO_2; 发光材料; 复合材料
【作者相关信息搜索】:长春理工大学;无机化学;刘桂霞;包红艳;。

新型稀土铕配合物与丙烯酸甲酯共聚物的荧光性质研究

新型稀土铕配合物与丙烯酸甲酯共聚物的荧光性质研究

新型稀土铕配合物与丙烯酸甲酯共聚物的荧光性质研究摘要:合成了1个邻菲罗啉衍生物,作为第二配体,丙烯酸作为第三配体,α-噻吩三氟甲酰丙酮作为第一配体,制备了1个新颖的带聚合活性的四元配合物。

采用红外光谱、元素分析对配合物进行了结构分析。

配合物通过自由基引发与甲基丙烯酸甲酯进行共聚制备成共聚物发光材料,荧光光谱表明所制备的共聚物具有很好的单色性和良好的发光性质。

关键词:邻菲罗啉衍生物;铕配合物;DFT计算;荧光性质Study on the Fluorescence properties of the Copolymer of rare earth Europium complex and Methyl acrylateYuan Huanhuan*, Zhang Gang,Yang Yi Chong, Yang Qu(Hunan Aerospace Sanfeng science and Engineering Co., Ltd, Hunan Changsha 410600)Abstruct:A novel quaternary complex with polymerization activity was prepared.One o-phenanthroline derivative was synthesized as the second ligand.Acrylic acid is the third ligand.α - thiophene trifluoroacetone is the first ligand.The structure of the complex was analyzed by IR and elemental analysis. The copolymer luminescent materials were prepared by copolymerization of the complex with Methyl Methacrylate Initiated by free radicals. The fluorescence spectra showed that the copolymer had good monochromatic and luminescent properties.Key Words: Phenanthroline derivatives; Eu complexes; DFT calculation; luminescent properties1 前沿稀土元素位于元素周期表中镧系,由于其外层电子结构相同,且内层4f子能级比较相近,稀土元素表现出很多独特的物理及化学性质。

稀土(铕、铽)配合物中荧光性能相互影响

稀土(铕、铽)配合物中荧光性能相互影响
E ( 、 b m) u m) T ( 同时配合 到 高分 子聚 合 物上 , 成 了一 系列 不 同 含量 的 E 、 h双核 高分 子 配 合 物 , 合 uT 利
用 红外 光谱 、 紫外 光谱测 试 技术对 其结 构进 行 了表征 , 用荧 光 光谱 、 荧光 强度 分析 了其 发光 性能 , 研究 并
们 的荧光发射峰位 、 荧光发射强度 与组成 的关 系。实验结果 表明 , 在稀 土( 、 ) 铕 铽 多核高分子荧光 配合 物中 , E “与 T 之 间的荧光光谱有相互敏化或猝灭 的作 用。其 中 E “对 T “的荧 光有很强 的荧光猝 灭作用 , u b u b 且 在 n E “) n T “)=l l时 , u 对 T “ 的荧 光猝 灭作 用 最 大 ;b 在低 浓度 n E “ ) n T ) ( u :(b : E“ b T“ ( u : ( b 大于 11时 ,’ : 1 “对 E “ 的荧光有猝灭作用 ,b b u T “在高浓度 n E “) n T “ ) 于 1 1时, b 对 E “ 的荧 光有 ( u :(b 小 : T“ u
配合 物与 高分 子材 料之 间相容 性差 , 发生 相分 离 , 响材料 性 能 , 致强 度 受 损 , 明性 变 差 ; 土配 易 影 导 透 稀 合物 在基 质材料 中分 散性 欠佳 。 致荧光 分 子在浓 度 高 时发 生淬 灭 作用 , 使 荧 光 强度 下 降 , 光 寿 命 导 致 荧 降低 。另一种 制备 高分 子荧 光 材 料 的方 法 为 采 用 键 合 法 。 目前 主 要 有 先 聚合 再 配 合 和先 配 合 再 聚 合 2种研究 方法 。按 先 聚合再 配合 的方 法制得 的荧 光材 料 中稀 土 离 子分 布 均匀 , 成簇 , 不 因而 稀 土元 素 含 量较 高时仍 能保 持荧 光强 度随稀 土 含量增 加 而线性 递增 , 出现 淬灭现 象 。 且 可 以制得 透 明度 好 的荧 不 并 光材料 。 u m) 机配合 物在 紫外 线 照射下 发 出强 的红光 ,h m ) 机配合 物在 紫外 线 照射 下发 出强 E( 有 T( 有 的绿光 。 以有 机小 分 子 为 配 体 合 成 稀 土 双 核 配 合 物 , 研 究 它 们 荧 光 光 谱 及 相 互 作 用 [ ] 并 4 。本 文将

稀土有机配合物发光及光声光谱研究方法

稀土有机配合物发光及光声光谱研究方法

稀土有机配合物发光及光声光谱研究方法近些年来,稀土有机配合物(Rare Earth Organic Compounds, REOCs)作为一种新型的复合材料,在科学和技术领域受到了广泛的关注。

稀土有机配合物具有特殊的光、磁、电和热性能,因此具有重要的应用前景,如荧光探测器、电致发光器件、功能材料等。

因此,研究和理解稀土有机配合物的发光性能和机理十分重要。

发光及光声光谱技术是一种重要的分析技术,为了研究稀土有机配合物的发光性能和机理,提供了理论和实验的基础和支持。

一般来说,发光及光声光谱是指稀土有机配合物发出的光在不同波长范围内的强度分布,这种分布的特点和空间结构有关。

发光及光声光谱技术也具有检测分子结构和活性中心的特点。

发光及光声光谱技术的研究主要集中在以下几类技术:(1)发射光谱技术。

发射光谱是在稀土有机配合物样品被外部刺激后,其被激发释放出的发射光谱。

它们能够提供样品中各种元素和活性中心的相关信息,例如发射波长及发射强度等。

(2)激发源光谱技术。

激发源光谱是指在激发源的作用下,样品的外部刺激的发光特性。

它可以用来检测分子的结构和活性中心,并且可以用来解释样品的发射光谱特性。

(3)反射光谱技术。

反射光谱是指样品受到外部刺激后,发射出的反射光谱。

它们可以帮助我们更清楚地了解样品的结构和活性中心,从而获取更多的发射光谱信息。

(4)荧光技术。

荧光技术是指样品受到外部刺激后,发射出的荧光特性。

它可以用来检测样品中各种元素的存在情况,并且可以用来测定样品的活性中心的位置和强度。

上述发光及光声光谱技术在研究稀土有机配合物的发光性能和机理方面有着重要的应用。

首先,发射光谱和激发源光谱可以用来探测样品中不同活性中心的存在,并且可以用来测定样品的发射强度。

另外,反射光谱可以帮助我们更清楚地了解样品的结构和活性中心,从而获取更多的发射光谱信息。

最后,荧光技术可以测定样品中各种元素的存在,并且可以用来测定样品的活性中心的位置和强度。

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稀土(Tb)配合物的製備和光致發光性能測定
摘要:我國是稀土資源大國,深入開展稀土理論及應用方面的研究,具有重要的現實意義和深遠的歷史意義。

稀土元素由於其特殊的電子結構,使它們具有優異的光、電、磁等特殊性能。

本文介紹了稀土元素鋱配合物的製備過程,以及其產品的螢光,紅外,紫外分析。

關鍵字:稀土鋱配合物光致發光
一前言
1.1稀土元素
稀土元素在元素週期表中主要包括從57-71號的15種元素,以及21號、39號元素。

稀土元素由於其特殊的電子結構,具有優異的光、電、磁等特殊性能。

稀土螢光材料,在稀土功能材料中佔有重要的地位。

其中稀土有機發光配合物,由於具有發出的螢光強度高,量子效率高,色彩純正,以及所需激發能量低等優點被認為是一類具有廣泛應用前景的稀土發光材料。

1.2稀土元素配合物的光致發光原理
稀土元素在元素週期表中主要包括從57-71號的15種元素,以及21號、39號元素。

稀土元素由於其特殊的電子結構,具有優異的光、電、磁等特殊性能。

稀土螢光材料,在稀土功能材料中佔有重要的地位。

其中稀土有機發光配合物,由於具有發出的螢光強度高,量子效率高,色彩純正,以及所需激發能量低等優點被認為是一類具有廣泛應用前景的稀土發光材料。

物質吸收了一定的光能所產生的發光現象稱為光致發光,由於稀土離子本身在紫外區的吸光係數很小,因此它本身的螢光效率和螢光強度很低。

由於稀上離子的配位數較為豐富,因此可以通過與適當的有機配體進行配位化學反應形成稀土有機配合物。

有機配體在紫外區有著較強的吸光係數,而且能有效的將激發態的能量通過無輻射躍遷的方式轉移給稀土離子的發射態,從而敏化稀土離子的發光。

稱為Antenna效應。

有機離子向稀土離子轉移能量的過程:(l)有機配體吸收能量後先進行
π-π*躍遷,電子從單重態的基態S0躍遷到最低激發單重態S1;(2)S1的激發能可以以非輻射的方式,經系間竄越到三重態的激發態T1或T2;(3)三重態激發態可以以非輻射的方式,通過鍵的振動耦合向稀土離子的振動態能級進行能量轉移;(4)處於激發態的稀土離子的能量躍遷有兩種形式,可以通過非輻射方式或以輻射方式躍遷到較低能態,再至基態。

如果以輻射方式從高能態躍遷到低能態時,就產生稀土螢光。

需要指出的是,當稀土離子的激發態與配體的三重態相當或在三重態以下時,才可能由配體的三重態將能量轉移給稀土離子。

因此並不是所有的稀土離子與有機配體配位形成配合物以後都能得到較好的光致發光。

只有能級匹配的稀土配合物才能夠發射出較強的可見光。

能級匹配包含兩方面的內容:(1)有機配體的三線態與稀土離子最低激發態能級的匹配程度;(2)稀土離子最低激發態與基態之間的能量差對應的光波波長是否在可見光範圍。

1.3 稀土配合物的螢光光譜:
激發光譜:
通過測量螢光體的發光通量(即強度)隨激發光波長的變化而獲得的光譜,稱為激發光譜。

激發光譜的具體測繪方法是,通過掃描激發單色器,使不同波長的入射光照射激發螢光體,發出的螢光通過固定波長的發射單色器而照射到檢測器上,檢測其螢光強度,最後通過記錄儀記錄光強度對激發光波長的關係曲線,即為激發光譜。

通過激發光譜,選擇最佳激發波長——發射螢光強度最大的激發光波長,常用λex 表示。

發射光譜:
通過測量螢光體的發光通量(強度)隨發射光波長的變化而獲得的光譜,稱為發射光譜。

其測繪方法是,固定激發光的波長,掃描發射光的波長,記錄發射光強度對發射光波長的關係曲線,即為發射光譜。

通過發射光譜選擇最佳的發射波長——發射螢光強度最大的發射波長,常用λem 表示。

稀土Tb 的配合物,在受到紫外光激發時,一般都是發綠色光。

發射峰一般可觀察到4個,分別在491nm ,546nm ,586nm 和622nm 附近,對應的能級躍遷分別為5D 4-7F 6,5D 4-7F 5,5D 4-7F 4和5D 4-7F 3。

二 稀土有機配合物的製備
2.1實驗目的
1.學習稀土元素的基本知識。

2.學習瞭解光致發光的基本原理。

3.掌握稀土有機配合物的基本製備方法。

4.熟悉並掌握螢光光譜儀、紫外光譜儀、紅外光譜儀的結構、原理和應用。

2.2實驗內容
1.稀土鹽的製備。

2.稀土配合物的製備。

3.稀土配合物的螢光光譜、紫外光譜、紅外光譜測定。

2.3 儀器及藥品
藥品:氯化鋱,乙醯水楊酸,1,10-鄰菲羅啉,乙醇,三乙胺,氯化銪,噻吩三氟甲醯丙酮。

儀器:磁力攪拌器,迴圈水真空泵,乾燥器,沙板漏斗,玻璃棒,紅外光譜儀,螢光光譜儀,紫外光譜儀。

2.4製備過程
取0.374g TbCl·6H2O, 0.54g乙醯水楊酸,0.198g1,10-鄰菲羅啉。

現將TbCl36H2O與乙醯水楊酸溶於20ml乙醇中,在磁力攪拌器上攪拌10分鐘,用三乙胺調節PH至6~7將稱好的鄰菲羅啉溶於10ml乙醇中,加入到調好PH的溶液中,繼續攪拌,不斷產生沉澱,當沉澱不再增多時,使用沙板漏斗抽濾沉澱得到濾餅即為稀土配合物,乾燥備用。

2.5三稀土配合物的性能測定
1.螢光譜圖
打開FL軟體,將配置好的樣品溶液置於乾淨的比色皿中。

點擊 method,設定測量條件,先測發射光譜(隨便設定一個激發波長),找到發射光譜中的最高峰,以此波長作為監測峰。

再測激發光譜,從激發光譜中找到峰值最高的峰,作為最大激發波長,保存ex譜圖(FDS和DX形式)。

以最大激發波長為激發波長,再測發射光譜,保存em譜圖(FDS和DX形式)即可。

2.紫外譜圖
設置好儀器參數,適當稀釋樣品,測定紫外光譜,並將所得譜圖保存成DX格式,用ORINGIN 繪圖,並進行分析。

3.紅外譜圖
KBr壓片,測定紅外光譜,將所得譜圖保存成CSV格式,拷貝數據,用ORINGIN 繪圖,並進行分析。

三結果分析
3.1螢光譜圖分析
左圖為Tb的標準發射光譜,右圖為產物的螢光光譜。

在產物的螢光光譜可標出490nm及645nm兩個峰,與標準譜圖所示的兩個強峰基本吻合,證明產物為Tb(aspirin)3phen。

3.2紅外譜圖分析
通常羰基中C=O的伸縮振動峰在1715cm-1附近,在阿司匹林的結構中,由於C=O與其他集團的共軛作用,是電子雲密度有所降低,力常熟減小,吸收峰向低波數方向偏移,即實際測得的1685.563cm-1。

在Tb(aspirin)3phen中,由於羰基O與Tb成鍵,使得羰基電子雲密度進一步減小,吸收峰低至1616.17,即紅移。

C=N的正常伸縮振動峰頻率在1690~1639cm-1之間,當雙鍵與其他集團發生共軛時,則會偏移至1660~1480cm-1附近。

鄰菲羅啉譜圖中包含1587.207cm-1峰,符合其結構中雙鍵發生共軛的機理。

在Tb(aspirin)3phen中,由於N與Tb成鍵,會使得C=N吸收峰進一步向低波數方向偏移,如圖檢測到的1404.38cm-1峰,發生了紅移。

此外產品的譜圖中還觀測到3448.27cm-1峰,而鄰菲羅啉的特徵峰為
3423.198cm-1,由此可以確認產品中的確含有鄰菲羅啉配體。

3.2紫紅外譜圖分析
阿司匹林紫外譜圖。

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