稀土銪和鋱配合物的合成及發(fā)光性能的研究.pdf

1、本文主要針對(duì)銪和鋱這兩類三元稀土配合物展開(kāi)研究工作，以苯甲酰丙酮(BA)為第一配體，分別以1,10-鄰菲啰啉(Phen)、三苯基氧膦(TPPO)和2,2’-聯(lián)吡啶(Bipy)為第二配體，合成了六種新的三元稀土配合物是：Eu(BA)3Phen、Eu(BA)3(TPPO)2、Eu(BA)3Bipy、Tb(BA)3Phen、Tb(BA)3(TPPO)2和Tb(BA)3Bipy。通過(guò)對(duì)上述三元稀土配合物的結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性、電化學(xué)性能和光物理性質(zhì)進(jìn)

2、行的表征，系統(tǒng)地研究了銪和鋱這兩類稀土配合物的能量傳遞過(guò)程。主要研究?jī)?nèi)容為：
　　 1)合成了Eu(BA)3 Phen、Eu(BA)3(TPPO)2和Eu(BA)3Bipy。通過(guò)元素分析、紅外光譜(IR)以及熱重-差熱(TG-DSC)確定了銪(III)配合物的結(jié)構(gòu)及組成，由TG-DSC曲線說(shuō)明配合物中不含有水或溶劑分子；通過(guò)對(duì)產(chǎn)物紫外-可見(jiàn)吸收光譜(UV-vis)的分析，表明第一配體和第二配體均有能量吸收，并估算得到銪(III)

3、配合物的光學(xué)帶隙分別為3.06eV、3.0eV和3.03eV，光學(xué)帶隙基本一致，應(yīng)屬于第一配體BA的單重態(tài)光學(xué)帶隙；根據(jù)電化學(xué)循環(huán)伏安曲線計(jì)算得到三種銪(III)配合物的帶隙分別為1.58eV、1.66eV和1.77eV，與銪(III)配合物f→f電子躍遷相對(duì)應(yīng)；通過(guò)光致發(fā)光光譜和熒光光譜分析得到，三種銪(III)配合物的最大發(fā)射峰都位于波長(zhǎng)615nm處，對(duì)應(yīng)于Eu3+的特征發(fā)光，是紅光發(fā)光材料。
　　 2)合成了三種鋱(III

4、)配合物Tb(BA)3Phen、Tb(BA)3(TPPO)2和Tb(BA)3Bipy。對(duì)其進(jìn)行了元素分析和IR分析表明其產(chǎn)物是一種八配位的三元鋱配合物；由UV-vis計(jì)算得到的光學(xué)帶隙屬于第一配體BA，分別為3.23eV、3.21eV和3.22eV；通過(guò)電化學(xué)循環(huán)伏安法測(cè)得與鋱(III)配合物f→f電子躍遷相對(duì)應(yīng)的帶隙分別為2.01eV、1.90eV和1.87eV；由光致發(fā)光光譜和熒光光譜分析表明：三種鋱(III)配合物均發(fā)出Tb3+的

5、特征發(fā)光，最大發(fā)射波長(zhǎng)都在543nm，是綠光發(fā)光材料。
　　 3)系統(tǒng)地對(duì)銪(III)配合物和鋱(III)配合物的發(fā)光機(jī)理進(jìn)行了初步的探討，研究了Phen、TPPO和 Bipy三種第二配體對(duì)稀土配合物發(fā)光性能的影響。在Kasha規(guī)則基礎(chǔ)上，建立了稀土配合物的能帶結(jié)構(gòu)模型。通過(guò)紫外吸收邊得到配體BA、Phen、TPPO和Bipy的單重激發(fā)態(tài)能級(jí)，構(gòu)建了稀土配合物分子內(nèi)能量傳遞模型。通過(guò)分析表明，配體的三重態(tài)T1與稀土中心離子的最低