修飾功能分子橋化學(xué)鍵構(gòu)筑稀土雜化發(fā)光材料.pdf

1、本論文的研究工作主要集中在分子修飾構(gòu)筑共價(jià)鍵鍵接的有機(jī).無機(jī)稀土雜化發(fā)光材料。首先通過分子修飾改性手段將能夠敏化稀土發(fā)光的有機(jī)功能組份上引入具有特定結(jié)構(gòu)的偶聯(lián)分子中,構(gòu)筑出具有雙重作用的有機(jī)功能分子橋,并將其進(jìn)一步與無機(jī)基質(zhì)進(jìn)行共水解縮聚得到分子型稀土無機(jī)/有機(jī)雜化發(fā)光材料。有機(jī)功能分子橋的制備是稀土雜化發(fā)光材料合成的關(guān)鍵,也是研究的熱點(diǎn)。
　　 本研究工作可分為兩個(gè)主要方面:一是有機(jī)功能前驅(qū)體的制備過程中修飾路線的選取與拓展,

2、二是溶膠凝膠法制備稀土雜化發(fā)光材料過程中制備工藝的改進(jìn)與提高。通過修飾路線的合理選取及制備工藝的有效改進(jìn),我們制備了一系列具有優(yōu)異發(fā)光性能,并且形貌規(guī)整可控的有機(jī)無機(jī)稀土雜化發(fā)光材料,并對所制備的材料進(jìn)行了的各種表征及性能測試。
　　 在制備路線方面,首先選取了比較成熟的羥基修飾路線,完成了鈦鐵試劑以及α-羥基吡啶體系雜化材料的制備。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在得到的雜化材料中無機(jī)相和有機(jī)相之間由于共價(jià)鍵強(qiáng)相互作用的存在,兩相間無明顯的相分

3、離,有機(jī)配體能夠進(jìn)行有效的能量傳遞,從而很好的敏化稀土離子發(fā)光,所合成的雜化材料都呈現(xiàn)出稀土離子的特征熒光。此外還對兩條比較新穎的修飾路線進(jìn)行了拓展工作,選擇磺酸基和巰基作為被修飾基團(tuán)。將含有這兩種基團(tuán)的物質(zhì):5-磺酸基水楊酸、2-巰基煙酸、對巰基苯甲酸通過多種修飾手段加以改性,引入可水解聚合的有機(jī)硅烷基團(tuán)。在稀土離子與修飾后得到的有機(jī)硅烷前驅(qū)體配位的情況下,通過有機(jī)硅烷氧基團(tuán)的水解和聚合,制備了發(fā)光性能良好的雜化材料。通過對材料制備過

4、程的研究表明,這兩種化學(xué)修飾路線是切實(shí)可行的,拓展了雜化材料的制備路線。
　　 在制備工藝方面,通過對溶膠制備工藝的改進(jìn)來達(dá)到調(diào)控材料最終形貌的目的。最后得到雜化材料均勻無相分離,表面呈現(xiàn)出規(guī)則球狀或棒狀形貌。這主要?dú)w因于在制備雜化材料溶膠凝膠過程中嘗試采用了乙醇和DMF的混合溶劑。攪拌過程中,由于兩者極性不同,少量的DMF被分散在乙醇溶液中并形成均勻的小液滴。在溶膠凝膠過程中,各種反應(yīng)前驅(qū)體在這些小液滴中進(jìn)行共水解縮聚反應(yīng)。在