稀土有機-無機雜化發(fā)光材料的設計、構筑和組裝.pdf

1、有機-無機雜化材料因其綜合了有機功能組份與無機基質(zhì)兩者優(yōu)異的性能而越來越引起人們極大的興趣,稀土元素由于具有獨特的電子層結(jié)構而表現(xiàn)出優(yōu)良的光學性能。通過化學鍵將稀土配合物嫁接到無機物基質(zhì)上,可以制備兼具稀土配合物優(yōu)異發(fā)光性能和無機基質(zhì)良好的化學、熱力學穩(wěn)定性的功能雜化發(fā)光材料。本文在前人工作的基礎上,著重進行了有機功能前驅(qū)體分子的設計與構筑、有機-無機二元及三元雜化發(fā)光材料的溶膠-凝膠工藝制備以及材料的結(jié)構、形貌及光物理性質(zhì)的研究。

2、r>　　 功能前驅(qū)體分子的設計構筑是制備稀土有機-無機雜化發(fā)光材料的關鍵,對最終材料的光學性能有著舉足輕重的作用。優(yōu)異的功能有機體首先要能夠在紫外可見光區(qū)有良好的能量吸收,并能夠通過有效地分子內(nèi)能量傳遞,將吸收的能量傳遞給稀土離子,敏化稀土離子的發(fā)光。同時,有機功能體還必須具有反應活性基團,能通過進一步的化學修飾,以共價鍵的方式連接到硅氧烷偶聯(lián)劑中,從而進一步通過溶膠-凝膠的方法嫁接到Si-O-Si的無機網(wǎng)絡當中。本論文先后合成了一系

3、列功能有機前驅(qū)體分子,例如通過巰基活性基團改性,構筑了含三唑雜環(huán)功能分子的有機前驅(qū)體；通過羥基基團的改性修飾,構筑了含希夫堿功能分子、含雙甲醛基苯氧基功能分子的有機前驅(qū)體,通過氨基氫的反應活性,構筑了含氮雜冠醚大環(huán)等分子的有機功能前驅(qū)體,并進一步通過溶膠-凝膠的方法將它們引入到有機-無機雜化發(fā)光體系中,制備了發(fā)光性能良好的含有稀土銪離子(發(fā)紅光)或稀土鋱離子(發(fā)綠光)的二元及三元雜化材料。并研究了他們對稀土離子敏化發(fā)光的作用機理,拓寬了

4、雜化發(fā)光材料的研究領域。
　　 分子內(nèi)有效地能量傳遞是稀土雜化發(fā)光材料具有優(yōu)良光致發(fā)光性能的先決條件,本工作通過對所得的雜化材料進行能量傳遞過程的分析,探索影響稀土雜化發(fā)光材料的影響因素,尤其是第二配體的引入,一方面取代了配位水分子造成的熒光猝滅,又可以改變材料中稀土離子的配位環(huán)境,并且,第二配體本身也可以作為能量的吸收與給予體,對改善稀土離子發(fā)光性能有很大的作用,為獲得高發(fā)光性能的雜化材料提供幫助。
　　 溶膠-凝膠軟