新型含羥基配體的合成及其在稀土發(fā)光雜化材料中的應用.pdf

1、三價鑭系配合物的光致發(fā)光性質之所以一直被優(yōu)秀的化學家們所親睞，是因為它的一些良好的特征，例如它的發(fā)射光譜強烈且色譜純度高，寬的發(fā)射帶能夠覆蓋紫外線-可見光-近紅外區(qū)域，以及它的壽命范圍廣是從微秒到秒級別的。目前，這些性質已經(jīng)備受關注，在診斷工具，傳感器，光纖激發(fā)器和放大器，以及電致發(fā)光材料等領域中已經(jīng)得到各種各樣的應用。很遺憾的是，稀土配合物的實際應用還僅限于在一定程度上，這是因為它們的熱穩(wěn)定性差和機械強度低。針對上述問題，一個可行的解

2、決方案就是將絡合物引入一個穩(wěn)定的剛性基質，例如，以二氧化硅或者二氧化鈦為基礎的材料。摻入到這些基質的發(fā)光稀土配合物，即所謂的“無機-有機”雜化材料，這不僅提高了稀土配合物的成像和熱穩(wěn)定性，而且也避免了由于濃度效應的自猝滅。
　　在雜化材料結構中，配合物和SiO2基質通過化學鍵連接的，因此，在制備過程中大量的硅氧烷偶聯(lián)劑被使用。但是，由于硅氧烷劑具有對水的敏感性，即使空氣中濕度大的情況下也能使其發(fā)生水解，就使得中間體的提純非常困難，

3、并進一步影響最終產(chǎn)物的純度。
　　為此，我們從配位化學的基本原理出發(fā)，一方面，是結合“無機-有機”復合型材料制備所用的溶膠-凝膠技術；另一方面，引入無機基質，在這里我們選擇介孔材料。同時，提出了用含羥基配體取代硅氧烷偶聯(lián)劑來合成復合型發(fā)光材料的想法。首先，選擇配位能力較強的有機雜環(huán)分子，通過有機合成手段在其結構中引入羥基。所制備配體與過渡金屬離子形成配合物后，直接讓羥基和正硅酸乙酯或者介孔材料發(fā)生水解縮聚作用，這樣就避免了硅氧烷偶

4、聯(lián)劑的使用，使中間體的提純變的相對容易，從而保證最終材料的純度。以下是本課題取得的一系列研究成果：
　　1、以氨基酸為橋聯(lián)劑構筑稀土配合物介孔發(fā)光材料，從稀土配位化學的基本原理出發(fā)，結合溶膠凝膠化學及有機分子修飾改性的技術和手段，以氨基酸為橋聯(lián)劑構筑稀土介孔發(fā)光材料。對特定具有優(yōu)良光敏化性質的有機配體分子進行結構修飾，并進一步與氨基酸反應生成新型有機配體。在其與稀土形成配合物后，再通過氨基酸未參與和稀土離子配位作用的功能團與介孔基

5、質前驅體分子進一步水解縮聚，得到稀土介孔發(fā)光材料。
　　2、以β-二酮類化合物作為初始配體，通過與長鏈的溴醇類化合物的反應引入羥基，得到含有羥基的新型有機配體，再通過羥基與無機基質雜化材料脫水縮聚，構筑稀土雜化發(fā)光材料。
　　3、通過對吡啶-2,6-二羧酸分子的修飾，對其酰氯化，再與短鏈醇胺類分子進行反應，引入羥基，便與介孔材料進行脫水縮聚。
　　4、通過對鄰苯二甲酸分子的修飾，對其酰氯化，再與短鏈醇胺類分子進行反應，