修飾功能分子橋構(gòu)筑稀土發(fā)光雜化分子材料及薄膜.pdf

1、本文旨在開發(fā)基于稀土配位化學(xué)的無機(jī)-有機(jī)雜化發(fā)光材料及薄膜的制備，并研究其發(fā)光性質(zhì)，以發(fā)展為一類新型的高性能發(fā)光材料。 首先基于稀土的有機(jī)羧酸類配體，進(jìn)行有機(jī)改性合成具有偶聯(lián)作用的單體，然后采用能保持其性質(zhì)不改變的低溫軟化學(xué)合成法—溶膠-凝膠技術(shù)，將稀土與偶聯(lián)單體的配位體以化學(xué)鍵的方式連接到無機(jī)基質(zhì)中，從而制備了具有優(yōu)良光、熱穩(wěn)定性的雜化材料。此路線所做的有機(jī)羧酸有：苯甲酸、2-苯甲酰苯甲酸、2-呋喃甲酸、2-溴苯乙酸、2-吡嗪

2、甲酸、苯基丙二甲酸、對(duì)叔丁基苯甲酸。芳香羧酸是稀土配合物中重要的一類配體，通過苯環(huán)或其他芳香環(huán)與羧基的共軛，產(chǎn)生大的π鍵，可以與稀土離子發(fā)生很好的配位，從而對(duì)稀土離子的產(chǎn)生很好的敏化作用。將有機(jī)羧酸配體用二氯亞砜酰氯化，然后通過與硅烷基偶聯(lián)劑如3-氨丙基-三乙氧基硅烷進(jìn)行酰氨化反應(yīng)，生成可同時(shí)具有偶聯(lián)作用又可用于溶膠-凝膠制備的雜化單體。這種單體作為前驅(qū)體，與其他金屬烷氧基化合物如正硅酸乙酯一起通過水解縮聚反應(yīng)制備雜化材料。雜化單體與稀

3、土配位形成功能分子，具備類似配合物的優(yōu)異的發(fā)光性能，成為發(fā)光材料的功能基團(tuán)。這也是分子片理論的應(yīng)用。 實(shí)驗(yàn)所用方法為溶膠-凝膠法，同時(shí)使用原位反應(yīng)的原理，通過雜化單體和無機(jī)基質(zhì)一步原位復(fù)合制備雜化材料，此種方法大大簡(jiǎn)化了制備過程，縮短了反應(yīng)時(shí)間，同時(shí)溶液開始的反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了雜化材料分子水平的復(fù)合，從而可以實(shí)現(xiàn)材料整體的均一性，實(shí)現(xiàn)材料尺寸的可調(diào)性，保證材料的性能。 另外，基于含羥基的配體，用硅烷基偶聯(lián)劑3-(三乙氧硅烷基)丙

4、基異氰酸酯進(jìn)行改性，通過羥基(-OH)與異氰酸酯基(-N=C=O)的加成反應(yīng)，合成具有偶聯(lián)作用的雜化單體，這種單體作為前驅(qū)體，與其他金屬烷氧基化合物如正硅酸乙酯一起通過水解縮聚反應(yīng)制備雜化材料。同時(shí)在溶膠階段，采用旋轉(zhuǎn)涂膜的技術(shù)將溶膠涂到石英片上，在石英片上進(jìn)行后續(xù)的溶膠-凝膠過程，制備雜化薄膜，研究其光性質(zhì)，得到的雜化材料及雜化固體薄膜發(fā)光效果良好，并且整體形貌統(tǒng)一，熱力學(xué)穩(wěn)定性增加。 這種溶液起始的雜化材料及雜化薄膜實(shí)現(xiàn)了分