稀土釤光致發(fā)光材料的制備與性能研究.pdf

1、稀土有機(jī)配合物因其鑭系離子特有的電子結(jié)構(gòu)和在光、電、磁方面的獨(dú)特性質(zhì)，成為了功能材料科學(xué)研究的熱點(diǎn)之一，其中稀土光致發(fā)光材料更是具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值。本文選擇了稀土釤，合成了一系列釤與β-二酮類(lèi)化合物、有機(jī)羧酸的三元配合物、釤高分子共聚物以及釤摻雜釓、鑭、釔的雙核三元配合物，并對(duì)上述物質(zhì)進(jìn)行紅外光譜（IR）、紫外光譜(UV)、元素分析(EA)、X射線衍射分析(XRD)、GPC（凝膠滲透色譜）、差熱-熱重分析(TG)、熒光光譜(FS)等

2、表征。論文的主要工作主要分為以下三步:
　　第一部分合成了釤與β-二酮類(lèi)化合物(α-噻吩甲酰三氟丙酮TTA、二苯甲酰甲DBM、乙酰丙酮AA)或有機(jī)羧酸(α-甲基丙烯酸MA、苯甲酸BA、水楊酸Sal)以及鄰菲羅啉的三元配合物。并對(duì)這些配合物進(jìn)行了EA、IR、UV分析，結(jié)果顯示各配體均和釤形成了三元配合物;通過(guò)對(duì)配合物熒光光譜分析，結(jié)果表明這些配合物中Sm(TTA)3phen的熒光強(qiáng)度高于其他配合物，并且對(duì)Sm(TTA)3phen合成

3、過(guò)程中包括反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)的pH、攪拌速度等因素對(duì)其熒光強(qiáng)度的影響進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，這些因素對(duì)配合物Sm(TTA)3phen的熒光性能有顯著的影響。
　　第二部分合成了釤與丙烯酸(AA)以及α-噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)的三元配合物Sm(TTA)2AA，以本體聚合的方法與甲基丙烯酸甲酯(MMA)單體共聚，制得了鍵合型高分子共聚物Poly(MMA-co-Sm(TTA)2AA)，并將Sm(TTA)2AA溶于聚甲基丙烯酸甲酯

4、(PMMA）中制得了摻雜型稀土高分子Sm(TTA)2AA/PMMA。通過(guò)EA、IR結(jié)果推測(cè)了共聚物Poly(MMA-co-Sm(TTA)2AA)可能的分子結(jié)構(gòu)，熒光光譜表明，共聚物Poly(MMA-co-Sm(TTA)2AA)在紫外光激發(fā)下可以發(fā)出Sm3+離子4G5/2→6H5/2，4G5/2→6H4/2，4G5/2→6H9/2躍遷的特征熒光，且在Sm3+含量相同的情況下，強(qiáng)度高于Sm(TTA)2AA/PMMA和Sm(TTA)2AA。D

5、SC結(jié)果表明共聚物Poly(MMA-co-Sm(TTA)2AA)的玻璃化溫度與PMMA相比有所提高。
　　第三部分通過(guò)引入摻雜離子Gd3+、La3+、Y3+分別合成了SmxRE1-x(TTA)3phen（RE為摻雜離子）摻雜體系配合物和SmxRE1-x(MA)3phen摻雜體系配合物。通過(guò)對(duì)IR、EA、XRD結(jié)果分析，發(fā)現(xiàn)同一個(gè)摻雜體系中的配合物都具有基本相同的晶體結(jié)構(gòu)和配位結(jié)構(gòu)。TG結(jié)果表明，同體系配合之間熱性能也基本相同。熒光

6、光譜結(jié)果表明，摻雜離子的加入對(duì)各摻雜體系配合物的熒光強(qiáng)度都有所影響，對(duì)SmxRE1-x(TTA)3phen摻雜體系來(lái)說(shuō)，當(dāng)Gd3+∶Sm3+為6∶4時(shí)，對(duì)應(yīng)的釓釤配合物熒光強(qiáng)度達(dá)到最大;當(dāng)La3+∶Sm3+為為7∶3時(shí)，對(duì)應(yīng)的鑭釤配合物熒光強(qiáng)度達(dá)到最大;當(dāng)Y3+∶Sm3+為6∶4時(shí)，對(duì)應(yīng)的釔釤配合物的熒光強(qiáng)度達(dá)到最大。對(duì)于SmxRE1-x(MA)3phen摻雜體系而言，當(dāng)Gd3+∶Sm3+為6∶4時(shí)，對(duì)應(yīng)的釓釤配合物熒光強(qiáng)度達(dá)到最大，當(dāng)