均苯三甲酸铕掺杂配合物的合成及其荧光性能
可见光激发的eu(ⅲ)三元有机配合物的合成、发光及led器件
可见光激发的eu(ⅲ)三元有机配合物的合成、发光及led器件1. 引言1.1 概述随着光电子技术和材料科学的不断发展，可见光激发的Eu(III)三元有机配合物作为一种新型荧光材料备受关注。
这些配合物具有良好的光致发光性能和较高的量子效率，可以应用于LED器件等领域。
因此，本文将介绍可见光激发下Eu(III)三元有机配合物的合成、发光特性以及在LED器件中的应用。
1.2 文章结构本文共分为五个部分：引言、正文、研究结果与讨论、结论和结束语。
在引言中，我们将对研究背景进行概述并说明文章结构；正文部分将详细介绍Eu(III)三元有机配合物的概念和特性、可见光下合成方法以及其发光特性分析；研究结果与讨论部分将对实验过程及结果进行详细分析，并探讨了光谱表征和荧光强度测试结果；接着我们将评估LED器件的性能，并探讨优化措施；最后，在结论和结束语中总结主要研究成果并展望了进一步的研究方向。
1.3 目的本文的目标是系统地介绍可见光激发下Eu(III)三元有机配合物的合成、发光特性以及在LED器件中的应用。
通过对这些配合物进行深入研究，我们希望能够探索其在光电领域的潜在应用，为开发新型高效荧光材料和改进LED器件性能提供理论依据。
同时，对于该类配合物的合成方法和发光特性分析也具有一定的学术价值和实际应用价值。
2. 正文：2.1 Eu(III)三元有机配合物的概念及特性Eu(III)三元有机配合物是指含有铕离子(Eu3+)和其他两种有机配体的复合物。
这些配合物具有许多独特的特性，如强发光性能、良好的稳定性和可调控的荧光发射波长等。
Eu(III)离子通过吸收可见光激发到高能级态，然后通过非辐射跃迁返回基态时释放出荧光。
这种能量转移过程可导致明亮的红色或黄色荧光发射，因此Eu(III)三元有机配合物被广泛应用于LED器件中。
2.2 可见光激发下Eu(III)三元有机配合物的合成方法目前，常用的合成Eu(III)三元有机配合物的方法包括溶剂热法、溶液法和固相法等。
铕铽共掺稀土聚合物的光谱分析及发光性能之我见
铕铽共掺稀土聚合物的光谱分析及发光性能之我见摘要：本文探讨了在原位乳液聚合法作用下配置的一种新型的稀土聚合物Euo.5Tbo.5（TTA）3Phen，并且利用红外光谱仪以及电子探针X射线能谱仪等分析了其结构，并研究了其微观的形貌和发光性能，研究表明该稀土聚合物的发光强度与MMA的含量有关，并且具有良好的发光性能。
关键词：铕铽共掺稀土聚合物光谱分析发光性能发光强度原位聚合作为一种新型的材料，稀土聚合材料受到了广泛的关注，成为人们研究的热点，基质对稀土离子发光的影响较小，并且呈窄带发射，因而荧光的寿命长且三基色俱全。
但是稀土离子也有自身的局限性，主要是自身的发光效率不高，通常需要解压高吸光系数的配体，在能量转换的情况下，提高其发光性能。
为了提高其发光性能，需要合成一种新型的稀土聚合物铕铽共掺稀土聚合物，该稀土聚合物具有发光性能好和热稳定性强的特点，为发光和显示器件的研究提供了理论依据和数据参考。
一、铕铽共掺稀土聚合物的实验1.试剂与仪器氯化铕、氯化铽、噻吩甲酰三氟丙酮（TTA）、邻菲咯啉（Phen）、过硫酸钾（KPS）、十二烷基硫酸钠（SDS）、甲基丙烯酸甲酯MMA（使用前减压蒸馏）等试剂，使用的试剂均为分析纯。
扫描电子显示镜、红外光谱仪、热分析仪、荧光光谱仪以及光谱辐射分析仪等。
2.Euo.5Tbo.5（TTA）3Phen/PMMA的制备在制备的过程中，需要将EuCl3，TbCl3，TTA，Phen按照一定的比例进行摩尔比反应，比例为1：1：6：2，并且将时间控制在两个小时，然后静置一夜后进行过滤处理，用95%的乙醇进行洗涤沉淀，然后形成干燥的肉色粉末，即Euo.5Tbo.5（TTA）3Phen。
在原位乳液聚合法的作用下，将乳化剂、分散剂以及引发剂等与Euo.5Tbo.5（TTA）3Phen进行反应，并加入MMA，反应两个半小时后便可得到Euo.5Tbo.5（TTA）3Phen/PMMA，此外还需要借助去离子水将表面的乳化剂洗去。
均苯四甲酸铕发光配合物的合成与表征
均苯四甲酸铕发光配合物的合成与表征
任慧娟;洪广言;宋心远;刘桂霞;鲁佳
【期刊名称】《稀有金属材料与工程》
【年(卷),期】2005(34)6
【摘要】在乙醇和水的混合溶剂中合成了均苯四甲酸(H4L)铕发光配合物。
通过元素、化学分析、红外光谱确定其化学组成为Eu4/3L·7H2O。
热分析表明,配合物在530℃以下稳定性较好,X射线衍射结果表明,配合物为晶体物质,扫描电镜照片表明配合物为块状物质,晶粒10μm-20μm,荧光光谱分析表明配合物在紫外光的激发下发出铕的特征荧光。
【总页数】3页(P943-945)
【关键词】铕;均苯四甲酸;发光;配合物
【作者】任慧娟;洪广言;宋心远;刘桂霞;鲁佳
【作者单位】长春工程学院;中科院长春应用化学研究所;东华大学
【正文语种】中文
【中图分类】O614.4
【相关文献】
1.均苯三甲酸铕发光配合物的合成与表征 [J], 任慧娟;洪广言;宋心远;刘桂霞;张学伟
2.SiO2粉末中均苯四甲酸铕稀土配合物的发光性质 [J], 李承志;廉世勋;丁立稳;朱爱玲;李秀英
3.邻苯二甲酸铕发光配合物的合成与表征 [J], 任慧娟;洪广言;宋心远;刘桂霞;张学伟
4.铕(钆、钇)-均苯三甲酸配合物的合成与表征 [J], 杨芳;宋会花;王继业;石士考因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
红色荧光材料稀土铕配合物的研究进展(1)
最近 ,刘玲等[21] 将配合物 (19) 掺杂在成膜性能较好的高 分子材料 PVK 中经旋涂成膜 ,制备了单层有机电致发光器 件 ,得到稀土铕离子特征发射光谱 。并证明其发光机制是载 流子俘获机理 。
大可能有两方面原因 :一是与β二酮相连的苯环的对位带有 管这类配合物的溶解性和发光强度没有β- 二酮的铕配合物
推电子烷氧基 ,这些基团上的电子可通过共轭效应向与β二 好 ,但是由于它们有良好的热稳定性 ,近几年来开始被研究
酮配位的铕发生离域 ,使荧光得到增强 ;另一方面 ,可能是由 与开发[17] 。深入研究它们的空间结构与发光性质的关系 ,可
配合物 (12) 。结果表明 ,这种配合物的三氯甲烷溶液在浓度
这类配合物的羧酸配体主要是指含芳香环的羧酸和氨
为 2～4molΠL 范围内浓度淬灭现象不显著 ,溶液和薄膜的荧 基酸 ,它们在紫外区具有较大的光吸收系数 。同时 ,稀土离
光都强于铕二苯甲酰甲烷邻菲罗啉配合物 (8) 。荧光强度增 子与有机羧酸的配位能力较强 ,形成的配合物比较稳定 。尽
现了能量转移 ,红光器件的效率达到 1. 1 % ,开创了制备红光
一般认为满足 OLED 材料的基本条件就是要有高的 PL 效率 。PL 效率低的材料 ,不可能用于 OLED 器件 。然而许多 事实说明 ,具有高的 PL 效率 ,也不一定就是优良的 EL 材料 。 例如 ,在 365nm 紫外光激发下 , Eu ( TTA) 3 Phen (7) 的 PL 亮
红色荧光材料稀土铕配合物的研究进展Ξ
张 萍1 ,季彩宏2
(1. 连云港职业技术学院 ,江苏 连云港 222006 ;2. 南京工业大学 ,江苏 南京 210009)
摘 要 :稀土铕配合物是红色荧光材料的一种 ,具有有机化合物的高发光量子效率和无机化合物良好稳定性的双重优 点 ,是很有应用前景的一类发光材料 。本文从材料结构的角度出发 ,对铕配合物的配体和发光机理加以概述 ,讨论分子结构 对材料性能的影响 ,并针对目前存在的问题 ,提出相应的研究设想 。
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
王 正 祥 舒 万 艮 周 忠诚 牛 聪 伟 陈 洪２ ， ２
（． １ 中南大 学化 学 化工 学 院 ， 沙 ４０８ ；． 洲工 学 院 ， 洲 ４２０ ） 长 １０３ ２株 株 １０８
摘 要 ： 合成了铕一 芳香族有机羧酸（ 苯甲酸、 邻苯二甲酸） 和邻菲罗啉的二元、 三元配合物 ， 研究了它们的荧光
合物 Ｅ ． 。 ｕ
（ 和 （ 发 射线 状 光 谱 ， 于 ４ 层 电子 跃迁 Ⅲ） Ⅲ） 属 ｆ 发 射 ， 都较 微 弱 。 可是 ， 但 当它们 与含 芳环 的有 机配 位 体形 成 二元 或 三 元 配 合 物 时 ， 激 发 的 配 位 体 的 受 能量可 能 转 移给 金 属 离 子 ， 后 由激 发 态 的金 属离 然 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 ＿一ｊ 为 此 ， ３ 。 本 文 以苯 甲酸 、 苯 二 甲酸 、 菲 罗 啉 为 配 体 ， 究 了 邻 邻 研
铕 的二元 、 三元 配 合物 的合成 和荧 光性 能 。
１２ ２ 铕一 甲酸 （ 苯 二 甲 酸 ）邻 菲 罗 啉 三 元 配 ．． 苯 邻 ． 合 物 的 合 成 在 不 断搅 拌 的情 况 下 ， Ｅ Ｃ３ 溶 液 滴 加 到 将 ｕ Ｉ水 等 当量 的 苯 甲 酸钠 （ 邻苯 二 甲酸 氢钾 ） 邻 菲 罗 啉 或 及
紫外 可 见 光 谱 用 ｕ ．５型 紫 外 可 见 光 谱 仪 测 Ｖ７ 定； 红外 光谱 用 Ｎｃｌ ｇａＲ７０型 傅 立 叶变 换 红 ｉ ｒＭａｎｌ－５ ｏｔ 外 光谱 仪 ， Ｂ 压 片法 进行 测 定 ； 光 光谱 用 日本 岛 Ｋｒ 荧
铕—樟脑酸—1,10—啡咯啉二元,三元配合物的合成及荧光性能的研究
1000
500
Wavenumbers(cm-1)
图1 铕-樟脑酸的红外图
100
80
2880 60
2965
40
1624
846 729
20
1520
1419
0
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
Wavenumbers(cm-1)
图2 铕-樟脑酸-邻啡啰啉的红外图
2.3 荧光光谱
Intensity/a.u Intensity/a.u
[(EuY)(1:9)]2(CA)3(phen)2
外观 白色 白色 白色
白色
白色
状态 粉状固体 粉状固体 粉状固体
粉状固体
粉状固体
C% 38.80/38.54 51.02/51.49
H% 5.51/4.93 4.92/4.61
54.21
4.85
N% -
4.47/4.45
4.68
Eu% 32.13/32.54 23.86/24.15
EuY(1:9)-cA-phen 2085
550
600
650
700
Wavelength/nm
图8.Eu-Y-CA-phen三元配合物发射光谱
(EuY)2 (CA)3(phen)2的5D0-7F跃迁的发射峰强度
Complex
I测
(EuY)2(CA)3(phen)2
I理
R
1:0 854.2
X(Y掺杂的比例)
实验部分
⑴ Eu2O3 + HCl(1mol·L-1) → EuCl3(0.1mol·L-1)溶液 ⑵樟脑酸+ 1 ：1乙醇+EuCl3(0.1mol·L-1)溶液→安装磁 力搅拌回流装置回流，用氨水调节pH=6.5-7， 加热至 80℃，有大量白色絮状沉淀生成，总回流5个小时，冷 却，过滤，自然晾干得配合物。
稀土(铕、铽)芳香羧酸配合物的荧光性能研究
稀土(铕、铽)芳香羧酸配合物的荧光性能研究宋立美;黄新炜;艾玉莲【摘要】以4-正戊基苯甲酸(PBA)为第一配体,2,2'-联吡啶(bipy)为第二配体,合成了铕、铽的三元配合物,Eux Tb(1-x)(PBA)3bipy(x=1.0,0.7,0.5,0.3,0.0).并通过UV、IR、元素分析和稀土络合滴定对其结构进行了表征.用荧光分光光度计研究了配合物的荧光性能以及Eu3+、Tb3+之间的荧光性能的互相影响规律.实验结果表明,在稀土(铕、铽)荧光配合物中,Eu3+与Tb3+之间的荧光有相互敏化或猝灭作用.其中在n(Eu3+)∶n(Tb3+)=7∶3或3∶7时,Tb3+对Eu3+的荧光有猝灭作用,而在n(Eu3+)∶n(Tb3+)=1∶1时,Tb3+对Eu3+的荧光有敏化作用;Eu3+对Tb3+的荧光有很强的荧光猝灭作用,且猝灭作用随铕离子浓度的增大明显增强.【期刊名称】《西安文理学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(014)001【总页数】4页(P40-43)【关键词】稀土;配合物;荧光性能【作者】宋立美;黄新炜;艾玉莲【作者单位】西安文理学院,化学与化工系,陕西,西安,710065;西安文理学院,化学与化工系,陕西,西安,710065;西安文理学院,化学与化工系,陕西,西安,710065【正文语种】中文【中图分类】TG146.4+5稀土有机配合物发光材料作为无机发光、有机发光研究的交叉学科,有着十分重要的理论研究意义和实际应用价值.已研究过的稀土有机配合物中,稀土芳香羧酸配合物是一类性能较好的发光材料,但是这类配合物大多溶解性较差,使其应用受到一定的限制,而解决这类配合物溶解性的途径之一是在芳香羧酸配体的芳环上引入长碳链烷基.目前,有关芳香羧酸与铕或铽形成的配合物已有大量报道[1-4],但芳香羧酸与铕和铽形成的异核稀土配合物却鲜有报道,尤其是含有长碳链烷基的芳香羧酸.本文以含有长碳链烷基的芳香羧酸4-正戊基苯甲酸为第一配体、2,2′-联吡啶为第二配体合成了稀土(铕、铽)的三元配合物,并在氯仿溶液中研究了它们的荧光性能和Eu3+、Tb3+之间的荧光性能的相互影响.EuCl3·6H2O(99.99%);TbCl3·6H2O(99.99%);4-正戊基苯甲酸(PBA)、2,2′-联吡啶(bipy)、甲醇钠、乙二胺四乙酸二钠等试剂均为分析纯.C,H,N含量用ElementarVario EL(Germany)型元素分析仪测定;稀土含量以EDTA 络合滴定法测定;紫外光谱用TU-1810紫外光谱仪测试;红外光谱由Varian 1000 FT-IR Scimitar Series FTIR型红外光谱仪以KBr压片法测定;荧光激发和发射光谱用RF-5301 PC型荧光分光光度计在室温下测定.1.2.1 4-正戊基苯甲酸钠的合成将40.6 mmol 4-正戊基苯甲酸和38.9 mmol甲醇钠加入到180.00 mL无水甲醇中,加热回流2 h.冷却到室温后,减压旋蒸去除溶剂,得白色固体,四氢呋喃多次洗涤,然后真空干燥.1.2.2 配合物的合成将4.095 mmol的4-正戊基苯甲酸钠和1.5 mmol的2,2′-联吡啶加入到150.00 mL四氢呋喃中,搅拌形成悬浮液.稀土氯化物(共1.365 mmol)按照预计摩尔比溶解于10.00 mL的无水甲醇中,缓慢滴加到上述悬浮液中.在室温下反应大约10 h后过滤,滤液减压旋蒸去除溶剂,得到的固体用乙醚多次洗涤,最后将得到的固体真空干燥.根据元素分析仪测定结果以及EDTA络合滴定测得的稀土含量确定配合物的组成为Ln(PBA)3bipy(Ln=Eu,Tb),各元素的实测值与理论计算值基本相符合,具体见表1.以CHCl3为溶剂,测试了配体和配合物的紫外吸收光谱,研究结果表明,所合成的配合物的紫外光谱基本相似,图1仅给出了Eu(PBA)3bipy、Tb(PBA)3bipy和Eu0.5Tb0.5(PBA)3bipy配合物及PBA、bipy配体的紫外光谱.由图1可以看出,配合物的紫外吸收光谱在峰形上与配体相似,都出现了较强的配体的π-π*跃迁吸收.配体PBA和bipy的紫外吸收分别在235～290 nm和235～310 nm呈现一宽峰.而配合物的紫外吸收主要在235～330 nm呈现一宽峰,并且比联吡啶的紫外吸收峰宽约20 nm.另外,稀土离子的摩尔吸收系数相对于配体小得多,因此,在紫外光谱图上未见有稀土离子的吸收峰.由此分析说明稀土离子与配体间已配位成键[5].在4000～400 cm-1范围内,采用KBr压片法制样,测定了配体和配合物的红外光谱.因为稀土有机配合物在中红外区的吸收主要是由配位基的振动引起的,所合成的配合物由于其配体相同,而配位基的特征吸收位置几乎不受所连中心离子的影响,所以各配合物的红外光谱相似.图2给出了配体和Eu0.5Tb0.5(PBA)3bipy配合物的红外光谱图.谱图显示配合物的红外光谱与其配体的红外光谱相比较,存在明显的不同,说明配体在形成配合物后结构环境发生了变化.自由配体PBA在1681 cm-1附近有一强的吸收峰为羰基的伸缩振动吸收峰(νC=O),而在3650～3100 cm-1区为羟基的伸缩振动吸收峰(νOH),在形成配合物后νC=O消失,而出现了-COO-的对称伸缩振动(νsCOO-)和反对称伸缩振动(νasCOO-)吸收峰,分别位于1422 cm-1和1528 cm-1附近,并且在配合物中νOH基本没有观察到,说明PBA与稀土离子配位成键[6-7].与自由配体bipy相比,配合物中碳氮双键的伸缩振动吸收峰(νC=N)由1578 cm-1位移至1590 cm-1,这是由于联吡啶的两个氮原子与中心离子配位后,吡啶环呼吸振动受阻,能量升高的原因,说明稀土离子与配体联吡啶之间有配位作用[8].2.4.1 激发光谱配合物的氯仿溶液(5×10-3mol/L)在室温下的激发光谱如图3所示.以615 nm的发射波长测Eu(PBA)3bipy、Eu0.7Tb0.3(PBA)3bipy和Eu0.5Tb0.5(PBA)3bipy配合物的激发光谱,以545 nm的发射波长测Tb(PBA)3bipy和Eu0.3Tb0.7(PBA)3bipy配合物的激发光谱.各配合物的激发波长在300～350 nm范围内表现为宽的谱带,最强激发基本上在320 nm附近.2.4.2 荧光光谱以320 nm为激发波长,在室温下测试了各配合物在氯仿溶液中(5×10-3mol/L)的发射光谱,见图4.由图可见,纯铕配合物中Eu3+的荧光发射峰位于580,593,616和648 nm,分别属于Eu3+的5D0→7F0,5D0→7F1,5D0→7F2和5D0→7F3能级间的跃迁,纯铽配合物中Tb3+的荧光发射峰位于490,545,585,623和642 nm,分别属于Tb3+的5D4→7F6,5D4→7F5,5D4→7F4,5D4→7F3和5D4→7F2能级间的跃迁.其他铕、铽配合物中基本上仅观察到Eu3+的5D0→7F1(593 nm)和5D0→7F2(616 nm)跃迁和Tb3+的5D4→7F6(490 nm)和5D4→7F5(545 nm)跃迁.各配合物在5D0→7F1(593 nm),5D0→7F2(616 nm)跃迁及5D4→7F6(490 nm),5D4→7F5(545 nm)跃迁的发射峰强度的实测值列于表2.由表2数据可以看出,在n(Eu3+)∶n(Tb3+)=7∶3或3∶7时,Tb3+对Eu3+的荧光有猝灭作用,而在n(Eu3+)∶n(Tb3+)=1∶1时,Tb3+对Eu3+的荧光有敏化作用;Eu3+对Tb3+的荧光有很强的荧光猝灭作用,且猝灭作用随铕离子浓度的增大明显增强.(1)以PBA为第一配体,bipy为第二配体合成了5种稀土配合物EuxTb(1-x)(PBA)3bipy(x=1.0,0.7,0.5,0.3,0.0).在配合物中羧基的氧原子和2,2′-联吡啶的氮原子均与中心稀土离子配位.(2)纯铕、纯铽配合物在紫外光激发下分别发出中心离子的特征荧光.在铕、铽配合物中,铕、铽之间的荧光性能相互影响,存在相互敏化或猝灭作用.当n(Eu3+)∶n(Tb3+)=1∶1时,Tb3+对Eu3+的荧光产生敏化作用,而当n(Eu3+)∶n(Tb3+)=7∶3或3∶7时,Tb3+对Eu3+的荧光产生猝灭作用;Eu3+对Tb3+的荧光都产生猝灭作用,且猝灭作用随铕离子浓度的增大明显增强.【相关文献】[1]马瑞霞,王瑞芬,王淑萍,等.芳香羧酸铕-含氮杂环配体三元配合物的合成及性质研究[J].中国稀土学报,2006,24(3):274-278.[2]高志华,王淑萍,刘翠格,等.苯甲酸及其衍生物与1,10-邻菲啰啉铽的三元配合物的荧光光谱研究[J].光谱学与光谱分析,2006,26(4):678-681.[3]高志华,王瑞芬,石士考.邻、间、对甲氧基苯甲酸铽与1,10-邻菲啰啉三元配合物的合成和发光性能[J].发光学报,2005,26(3):344-348.[4]徐丽娟,王瑞芬,赵娜,等.卤代苯甲酸铽与1,10-邻菲啰啉三元配合物的合成及性质[J].发光学报,2007,28(5):781-787.[5]李强,赵永亮,赵凤英.对苯基苯甲酸铕、铽配合物的合成、表征及荧光性能研究[J].稀土,2007,28(4):5-8.[6]王则民,余锡宾,杨海峰.苯甲酸镝、钇、镨掺杂配合物的光谱研究[J].光谱实验室,2001,18(2):151-154.[7]王正祥,陈洪,谭美军,等.铕-苯甲酸-邻菲啰啉掺杂配合物体系的合成与荧光性能研究[J].光谱学与光谱分析,2005,25(7):1106-1109.[8]钱国栋,王民权,吕少哲,等.稀土(Eu3+、Tb3+)含氮杂环配合物的合成、表征及其荧光性质[J].发光学报,1998,19(1):60-65.。
铕(Ⅲ)含氮苯环配合物的合成及荧光性质
铕(Ⅲ)含氮苯环配合物的合成及荧光性质
王娟;金秋茹;杜建云
【期刊名称】《天津化工》
【年(卷),期】2002(000)004
【摘要】本文选择了三种含氮苯环有机配体与稀土金属离子铕(Ⅲ)进行络合,生成的配合物具有荧光性质.不同结构的配体,共轭效应不同,其配合物发光性能存在差异.【总页数】2页(P13-14)
【作者】王娟;金秋茹;杜建云
【作者单位】天津师范大学化学与生命科学学院,天津,300074;天津师范大学化学与生命科学学院,天津,300074;天津师范大学化学与生命科学学院,天津,300074【正文语种】中文
【中图分类】TQ422.2
【相关文献】
1.由芳香羧酸和含氮配体构筑的两个金属锌配合物的合成、晶体结构和荧光性质[J], 肖伯安;陈水生
2.由联苯三羧酸和含氮配体构筑的钴(Ⅱ)、铅(Ⅱ)和锌(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构及荧光性质 [J], LI Yu;ZOU Xun-Zhong;QIU Wen-Da;ZHUANG Wen-
Liu;ZHAO Na;CHENG Xiao-Ling
3.2-(3'-羧基苯氧基)苯甲酸和含氮配体构筑的过渡金属配合物的合成、晶体结构及荧光性质 [J], 李铮;李睿;李夏
4.新型含氮配体钴配合物的水热合成、晶体结构及荧光性质 [J], 关磊; 刘泽汉; 任冰洁
5.两个Co/Ni含氮配体配合物的合成、结构及荧光性质 [J], 陈贤;柳畅;王莹;关磊;尹鹏鹏;熊学佳;金红哲
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稀土铕掺杂纳米氧化锌制备及发光性能研究
摘要
纳米氧化锌制备 纳米氧化锌分析
成果讨论
纳米氧化锌制备
目前掺杂稀土元素旳纳米ZnO旳制备措施主要有溶胶 一凝胶法、燃烧合成法、水热合成法、高温固相法、 微波合成法等。本试验采用均匀沉淀法制备在纳米 ZnO中掺杂不同浓度旳稀土铕离子旳荧光材料。
什么是均匀沉淀法？
纳米氧化锌制备
均匀沉淀法是利用某一化学反应使溶液中旳构晶离子由溶液中 缓慢均匀地释放出来，经过控制溶液中沉淀剂浓度，确保溶液 中旳沉淀处于一种平衡状态，从而均匀旳析出。一般加入旳沉 淀剂, 不立即与被沉淀组分发生反应, 而是经过化学反应使沉淀 剂在整个溶液中缓慢生成，克服了由外部向溶液中直接加入沉 淀剂而造成沉淀剂旳局部不均匀性。
谢谢
铕掺杂纳米 ZnO
制备及性能研究
研究背景
作为一种新型旳光电材料，ZnO室温下禁带宽度 为3.37eV，具有高旳激子结合能(60meV)，远不小于 ZnSe(21meV)和GaN(25meV)旳激子结合能，生长 温度低，使得ZnO成为一种具有应用潜力旳短波光电 子材料。而掺杂纳米氧化锌粉体在电磁、压敏、光学、 超导、化学和生物活性等方面旳广泛应用，引起了人 们足够旳注重。从1997年开始，国内对氧化锌光致发 光材料进行了比较多研究，尤其是对ZnO掺杂稀土元 素旳光致辐射紫外光、蓝光、绿光进行了广泛地探索 研究。
优点：轻易取得大颗粒旳沉淀，得到旳产品颗粒均匀、致密, 便 于过滤洗涤, 是目前工业化看好旳一种措施。
缺陷： 试验操作啰嗦费时，对沉淀纯度改善不大，沉淀易沉积 在容器壁上。
纳米氧化锌制备
试验试剂： 六水合硝酸锌、尿素（沉淀剂）、二烷基苯磺酸钠 （表面活性剂）、氧化铕、硝酸、无水乙醇、去离子 水
试验仪器： • DX一2600型x射线衍射仪 • ZS90型纳米粒度及Zeta电位分析仪 • FL一4500型荧光分光光度计 • FTIR一370型傅里叶变换红外光谱仪
新稀土铕三元配合物合成表征
新的稀土铕三元配合物的合成及表征摘要：通过乙酰蒽与乙酸乙酯的克莱森缩合反应，合成新配体9-蒽甲酰丙酮，并与邻菲罗啉、稀土铕（ⅲ）合成三元稀土配合物。
通过元素分析、edta配位滴定分析、红外、荧光光谱分析测定了配合物的组成、结构和发光性能；利用差热-热重分析测定了配合物的热稳定性。
研究结果表明,稀土三元配合物在612.05 nm处发出强的eu3+特征荧光。
关键词：克莱森缩合；三元稀土配合物；荧光性质1 前言稀土β-二酮配合物作为强荧光配合物的研究一直为人们所重视。
这是由于配合物中存在着螯合环并包含电子可运动的共轭键，使β-二酮与稀土生成的配合物在只含有氧的配体中是最稳定的;而且在这类配合物中存在着从具有高吸收系数的β-二酮配体到tb3+、eu3+等的高效能量传递，从而使得它们在所有稀土有机配合物中发光效率最高。
本文利用克莱森(claisen)缩合[6]的方法合成新的β-二酮配体9-蒽甲酰丙酮，并利用元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱、对配体进行了表征；配体与邻菲罗啉、稀土铕（ⅲ）合成三元稀土配合物，用荧光光度法对三元稀土配合物的荧光性质进行了研究，并讨论了铕配合物的荧光性质。
2 实验部分2.1原料与试剂乙酰蒽按文献方法合成，纯化后产物熔点：74℃～75℃；氢化钠nah,纯度99%，含量80%；乙酸乙酯ch3cooc2h5,纯度99.9%；氧化铕eu2o3，纯度99.99%。
本文所用其它试剂均为分析纯，所用溶剂使用前均经过脱水重蒸处理。
2.2仪器与测试条件熔点用上海产x4型显微熔点仪测定；元素分析用elementar vario eliii 型元素分析仪测定；红外光谱用bruker equinox55 型红外光谱仪，kbr压片法测定；荧光光谱采用美国varina公司cary-eclipse荧光分光光度仪测定，测定条件为常温。
2.3 9-蒽甲酰丙酮的合成反应方程式：氮气保护下，以四氢呋喃为溶剂，2mmol的乙酰蒽和4mmol的乙酸乙脂在8mmol氢化钠存在下进行反应，反应温度约65℃，反应开始后有氢气缓慢放出。
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均苯三甲酸铕掺杂配合物的合成及其荧光性能马瑞军;赵永亮;乌仁其木格;李欣;孙慧娟【摘要】合成了两个系列的均苯三甲酸铕配合物.其一是以均苯三甲酸(H3btc)为配体,Eu3+及掺杂过渡金属zn2+、cd2+、Mn2+、Ni2+为中心离子的配合物;其二是以均苯三甲酸、邻菲啰啉(Phen)为配体,Eu3+及掺杂Y3+、La3+、Gd3+为中心离子的异核稀士配合物.对配合物进行了元素分析、差热.热重、红外光谱、紫外光谱、荧光寿命及荧光性能等方面的测试分析.配合物的组成分别为:EuL·6H2O(1)、EuLL·2H2O(2)、Eu0.5Y0.5LL'1.5·3H2O(3)、Euo.5La0.5LaO.53H2O(4)、Eu0.5 Gd0.5LL'1.5·3H2O(5)、EuZnLCl2(C2H50H)2·2H20(6)、EuCdLCl2(C2H5OH)2.5·2H2O(7)、EuMnLC12(C2H5OH)2·2H2O(8)、EuNiLC12(C2H5OH)2·2H2O(9)(其中L=btc,L'=Phen).均苯三甲酸的羧酸氧原子和邻菲啰啉的氮原子与稀土离子配位.差热-热重的测试结果表明,均苯三甲酸-邻菲啰啉异核稀土配合物的分解温度为490℃,铕掺杂过渡金属配合物分解温度为450℃,两类配合物的最终分解产物均为氧化物.荧光光谱的测试结果表明.三元配合物EuLL'1.5·2H2O(2)的荧光强度明显高于二元配合物EuL·2H2O(1);配合物(3)、(4)、(6)、(7)中,Y3+、L2zn、cd2+无未充满的d层或f层电子,对Eu3+的荧光有增强作用;配合物(5)中的Gd3+有4f7半充满稳定电子层结构,对Eu3+的荧光也有增强作用.在配合物(8)和(9)中,Mn2+和Ni2+的未充满d层电子消耗配体吸收的能量,对Eu3+的荧光有猝灭作用.【期刊名称】《发光学报》【年(卷),期】2010(031)006【总页数】6页(P920-925)【关键词】均苯三甲酸;邻菲啰啉;铕配合物;荧光【作者】马瑞军;赵永亮;乌仁其木格;李欣;孙慧娟【作者单位】内蒙古大学化学化工学院,内蒙古呼和浩特010021;内蒙古大学化学化工学院,内蒙古呼和浩特010021;北京大学稀土材料及应用重点实验室,北京100871;内蒙古大学化学化工学院,内蒙古呼和浩特010021;内蒙古大学化学化工学院,内蒙古呼和浩特010021;内蒙古大学化学化工学院,内蒙古呼和浩特010021【正文语种】中文【中图分类】O482.311 引言稀土元素因其特殊的 4f电子构型而使其化合物在近紫外光激发下,在可见光或近红外区表现出特殊的荧光性质[1,2]。
由于稀土离子本身的独特结构和性质,易与有机配体形成配合物。
如果配体共轭程度高、平面刚性大、能量匹配适当,则配合物的荧光强度得到明显增强[3]。
由于有机芳香羧酸及含有芳香环的配体对光的吸收和转移好,所以稀土芳香羧酸配合物的发光较强,其开发与应用一直受到科研人员的极大关注[4～6]。
有关苯甲酸、苯二甲酸及其取代苯酸稀土配合物的研究已有不少报道,但是对均苯三甲酸和邻菲啰啉为配体的稀土配合物的报道则较少[7],尤其掺入荧光惰性稀土离子或过渡金属离子形成掺杂稀土配合物的研究更少[8]。
为了探索芳香羧酸和含氮杂环为配体的稀土配合物及掺杂稀土和过渡金属配合物的荧光性质,本文在借鉴前人工作的基础上选择了均苯三甲酸和邻菲啰啉为配体,合成一系列铕及其掺杂惰性稀土离子或过渡金属离子的配合物,研究了其组成与发光性能的关系,探讨了其发光机理。
2 实验2.1 试剂稀土氧化物 Eu2O3、Y2O3、La2O3、Gd2O3的纯度为 99.99%。
均苯三甲酸(H3btc)纯度为98%。
邻菲啰啉(Phen)、ZnCl2、CdCl2·6H2O、MnCl2· 4H2O、NiCl2·H2O、盐酸、无水乙醇及其它试剂均为分析纯。
在稀土氧化物中加入 2 mol/L盐酸加热溶解,将溶液加热至近干后,用去离子水溶解,转移至100 mL容量瓶中,加去离子水稀释至刻度,制得0.1 mol·L-1的 RECl3水溶液,溶液 pH值为 4～5。
2.2 测量仪器和方法C、H、N含量用 PE-2400元素分析仪测定;稀土含量以二甲酚橙为指示剂用EDTA标准溶液滴定;红外光谱采用 KBr压片,用 Nicolet Nexus 670 FT-IR型红外光谱仪测定,记录范围为 4 000～400 cm-1;差热-热重用岛津 DTG-50型热分析仪测定;紫外光谱以二甲亚砜为溶剂和参比液,用TU-1901型双光束紫外可见分光光度计测定;荧光激发和发射光谱用 Shimadzu RF-5301PC型荧光光度计在室温下测定;荧光寿命由 Edinburgh Analytical Instruments F-900测定。
2.3 配合物的合成2.3.1 均苯三甲酸铕配合物的合成称取 0.5 mmol均苯三甲酸加 10 mL乙醇和去离子水混合溶剂 (体积比为1∶1),滴加稀氨水调至 pH=6,使其转变为铵盐。
在不断搅拌下,将0.5 mmol EuCl3溶液慢慢加入上述溶液中,然后调节体系pH值至6,产生白色沉淀,65℃条件下反应4 h。
将反应液静置过夜,过滤,先后用蒸馏水、乙醇各洗 2次,50℃烘干至恒重,得均苯三甲酸铕配合物,产率为81%。
称取 0.75 mmol的邻菲啰啉溶于热水中,在不断搅拌下,将 0.5 mmol EuCl3溶液逐滴加到邻菲啰啉溶液中,然后调节体系 pH值为 6左右, 70℃左右反应 0.5 h,再加入 0.5 mmol的均苯三甲酸铵溶液,调节体系 pH值至 6,产生白色沉淀, 80℃水浴搅拌反应 4 h。
将反应物静置过夜,过滤、先后用蒸馏水、乙醇各洗涤 2次,50℃烘干至恒重,得均苯三甲酸-邻菲啰啉铕三元配合物,产率均为75%。
2.3.2 掺杂稀土铕配合物的合成分别准确移取等量 (0.25 mmol)的 EuCl3和RECl3(RE=Y,La,Gd)的水溶液,并按上述三元配合物的制备方法制得 3种异核配合物,产率均在80%以上。
2.3.3 掺杂过渡金属 Eu3+配合物的合成分别移取等量(0.25 mmol)的 EuCl3和MCl2 (M=Zn,Cd,Mn,Ni)的水溶液,并按上述均苯三甲酸铕配合物的制备方法制得 4种掺杂配合物。
产率均在80%以上。
3 结果与讨论3.1 配合物的组成各配合物的元素分析结果列于表 1中。
由表1数据可以得出各配合物的组成分别为:EuL· 6H2O(1)、EuLL′1.5·2H2O(2)、Eu0.5Y0.5LL′1.5· 3H2O(3)、Eu0.5La0.5LL′1.5·3H2O(4)、Eu0.5Gd0.5-LL′1.5·3H2O(5)、EuZnLCl2(C2H5OH)2·2H2O(6)、EuCdLCl2(C2H5OH)2.5·2H2O(7)、EuMnLCl2-(C2H5OH)2·2H2O(8)、EuNiLCl2(C2H5OH)2· 2H2O(9)(其中L=btc,L′=Phen)。
表1 稀土配合物的组成分析Table 1 Composition analysis of the rare earth coordination compounds %注:括号内为理论值配合物C H N RE (1)EuL·6H2O 23.44(23.14) 3.47(3.24) 32.44(32.53) (2)EuLL′1.5·2H2O 48.51(48.73)2.62(2.88) 6.19(6.32) 22.98(22.84) (3)Eu0.5Y0.5LL′1.5·3H2O 49.79(49.74)3.17(3.25) 6.00(6.45) 18.59(18.47) (4)Eu0.5La0.5LL′1.5·3H2O 47.68(47.90) 2.98(3.13) 5.86(6.21) 21.52(21.49) (5)Eu0.5Gd0.5LL′1.5·3H2O 47.55(47.26) 2.80(3.08) 5.67(6.12) 22.35(22.54) (6)EuZnLCl2(C2H5OH)2·2H2O25.53(25.03) 2.90(3.07) 34.57(34.86) (7)EuCdLCl2(C2H5OH)2.5·2H2O24.66(24.24) 3.34(3.20) 37.75(38.12) (8)EuMnLCl2(C2H5OH)2·2H2O25.90(25.47) 2.78(3.13) 34.01(33.75) (9)EuNiLCl2(C2H5OH)2·2H2O25.74(25.31) 2.84(3.11) 33.92(34.15)3.2 红外光谱采用 KBr压片法制样,在 4 000～400 cm-1范围内,测定了配体和各稀土配合物的红外光谱(见图 1)。
与配体相比,配合物的红外光谱中某些谱带的位置及相对强度都发生了明显的变化,表明金属离子与配体之间有键合作用,形成了配合物。
不同配合物的谱图相似,表明配合物在结构上是类似的。
均苯三甲酸钠盐的羧基反对称伸缩振动峰νas(COO-)出现在 1 623,1 571 cm-1,对称伸缩振动峰νs(COO-)出现在 1 436,1 374 cm-1处,Δ ν= 187～197 cm-1;二元稀土配合物的这两组对称峰则分别出现在 1 613,1 559 cm-1附近及 1 435, 1 374 cm-1附近,Δ ν=178～185 cm-1;各三元配合物的两组吸收峰则分别出现在 1 618,1 554 cm-1附近及 1 433,1 377 cm-1附近,Δ ν=185～177 cm-1。
与钠盐相比,二元和三元配合物的νas(COO-)均向低波数方向移动。
以上分析表明,配合物中稀土离子与羧基发生了配位作用。
根据Manhass等[9]报道,羧基的配位形式与它的羧基反对称和对称伸缩振动频率及其频率差Δ ν[νas(COO-)-νs(COO-)]变化密切相关,配合物Δ ν小于相应钠盐Δ ν,表明配体中的羧基氧与金属离子以螯合双齿配位。
在配位化合物EuLL1.5·2H2O(2)、Eu0.5Y0.5-LL′1.5·3H2O(3)、Eu0.5La0.5LL′1.5·3H2O(4)、Eu0.5Gd0.5LL′1.5·3H2O(5)中邻菲啰啉的伸缩振动峰被均苯三甲酸根的反对称伸缩振动强峰掩盖;C—H面外弯曲振动为 853 cm-1和 739 cm-1,形成配合物后移到 848 cm-1和 730 cm-1附近。