稀土-邻菲罗啉修饰的钛氧簇的合成及荧光性质

来源 :苏州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:t6293003
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
钛氧簇合物(TOCs)具有精确的结构因而可以作为TiO2的分子模型用于研究。另外,TOCs具有良好的溶解性,也可以作为前驱体,用于各种钛氧材料的低成本制备,因此近年来逐渐成为研究者关注的热点。然而TOCs的带隙往往接近甚至大于锐钛矿的带隙,因此常常通过配体修饰或者引入异金属以减小TOCs的带隙。稀土元素,特别是Eu3+具有良好的发光特性被用于制备发光材料。作为螯合配体,邻菲罗啉(phen)是一种光敏配体,可以螯合到Eu3+离子上,并进一步提高其发光性能。尽管过渡金属和稀土金属离子及其配位化合物已被引入钛氧簇合物中,但具有独特高发光性能的Eu-phen分子片的钛氧簇合物从未分离成功。因此本论文的研究工作主要是将Eu-phen与TOCs结合以获得具有高发光和光催化作用的双功能钛氧簇,探讨Eu-phen对TOCs性能带来的影响,进一步利用不同稀土发光离子的互补性,制备Eu-phen和Tb-phen共同修饰的钛氧簇,并以这类钛氧簇为分子态前驱体获得具有高发光性能且发射颜色可调的钛氧薄膜材料,开辟稀土钛氧簇的新应用。论文主要包括以下几个内容:(1)论文首先简要概述目前TOCs的研究进展,然后重点介绍了稀土钛氧簇合物在结构、性质以及应用方面取得的进展。(2)第二章节工作利用Ti(OiPr)4、六水合醋酸铕、1,10-菲啰啉(phen)、2,2’-联吡啶(bpy)、甲基丙烯酸(MA)、丙酸(pa)等在乙腈溶剂中通过溶剂热法得到了三个含相同簇核Ti4Eu2的稀土 铕钛氧簇合物:Eu2Ti4O6(phen)2(pa)10(1)、Eu2Ti4O6(bpy)2(pa)10(2)、Eu2Ti406(phen)2(MA)10(3)。用X射线单晶衍射分析了化合物的结构,并对这三个铕钛氧簇进行了荧光性能的研究。通过对比实验,发现这类化合物的荧光远远强于不含光敏配体修饰的铕钛氧簇,且量子产率高达70%。化合物3是一个由MA单体配位的多功能EuTOC化合物,可以与甲基丙烯酸甲酯(MMA)混聚,得到在紫外灯下发出强烈红光的块状高分子材料。或在少量引发剂存在下自聚,再通过旋涂得到发光膜,该膜具有良好的机械强度,可用作检测抗坏血酸(AA)的荧光传感器并且可以重复使用。(3)第三章节工作继续采用溶剂热法利用Ti(OiPr)4、六水合醋酸铕、六水合醋酸铽、等合成了三个新的稀土钛氧簇合物 Tb2Ti4O6(phen)2(MA)10(4),LnTi6O8(phen)(MA)11·2CH3CN(Ln=Eu(5),Tb(6))。化合物 4 和 3 是相同构型的晶体,5和6是相同构型的晶体。用X射线单晶衍射分析了化合物5的结构,并对这几个化合物进行了荧光性能的研究。通过对比发现荧光的强弱与TOCs中含有的Eu-phen数目成正比关系。采用化合物3和4类似的合成方法,在反应物中加入不同比例Tb(OAc)3·6H2O和Eu(OAc)3·6H2O制备了发光强且结构稳定的Eu-phen和Tb-phen共同修饰的钛氧簇,研究并探讨了 TOC中Eu和Tb不同稀土离子发光的互补性以及引入含量比例不同的稀土离子与发光性能的关系,并以这类钛氧簇为分子态前驱体获得了具有高发光性能且发射颜色可调的钛氧薄膜材料。
其他文献
自由基作为一类重要的反应中间体,在合成方法学中有着不可替代的作用。自由基反应可以与传统离子型反应形成互补,实现后者难以实现的化学转化,为复杂分子以及药物骨架的后期修饰提供了有效途径。自由基参与的Minisci反应和官能团迁移反应,是构建C-C和C-O键的重要策略之一。本文的主要内容是利用氢转移策略实现烷烃C(sp3)-H键杂芳基化反应和酯基迁移策略实现烯烃的官能化反应。全文主要由以下三部分内容构成
学位
含磷拟卤素是一类重要的有机反应中间体。具有高化学活性的异氰酸酯(NCO)和叠氮官能团(N3)的三价磷化合物,因其独特的分子结构和化学特性,在合成磷化学领域有着十分广泛的应用。由于低价磷化物不仅反应活性高,而且在溶液合成过程中极易发生配体交换,使得目前关于此类化合物的基本物理化学性质的实验研究较为缺乏。因此,对具有原型分子结构的含磷拟卤素进行光谱表征与构象分析是目前主族元素化学的重要研究方向之一。同
学位
金纳米簇是近年来兴起的一种新型的超小纳米材料,具有优异的发光性能、低毒性、良好的生物相容性、容易合成和易于表面修饰等优点,被广泛的作为荧光探针应用于生物检测。检测的主要机理是基于金纳米簇与目标分析物之间的相互作用引起荧光信号的变化。在本论文中我们合成了谷胱甘肽保护的金纳米簇,利用其聚集诱导发光的性质,通过引入合适的中间反应物,分别构建针对酸性磷酸酶和葡萄糖的高灵敏传感方法。酸性磷酸酶(ACP)是一
学位
无处不在的致病菌严重威胁着人类的健康安全,细菌感染日益严重,但滥用抗生素造成的耐药性问题仍是当今全球十大健康问题之一,因此开发新型有效的抗菌材料刻不容缓。纳米材料自上世纪中期问世以来,因其显著的纳米效应被认为是最有应用潜力的材料之一,在对抗细菌耐药性问题上有着独特的优势。为有效解决细菌感染问题,应对耐药性细菌的威胁,本论文提出构建基于金纳米粒子的光活性抗菌材料。首先,通过多次原位还原反应制备了表面
学位
《国际汉语教学通用课程大纲》将不同难度的语言知识——语音、词汇、文字、语法等项目划分为六个难度等级并做出明确规定,但其并没有关于常用语素的范围和难度等级划分的内容。本文以《国际汉语教学通用课程大纲》“常用汉语词语表”1-6级词汇的5000个词为研究范围建立语料库、确定汉语作为第二语言教学用常用语素及语素项并进行难度等级划分,制订《常用汉语语素等级表》《常用汉语语素项等级表》。常用语素和语素项等级划
学位
侧链型液晶共聚物的侧链结构与组成的变化会影响到聚合物的自组装结构,从而使其呈现出丰富多样的液晶相态。本论文从分子结构出发,系统的研究了侧链结构与组成对侧链液晶共聚物相行为及相演变规律的影响。论文主要内容包括以下几个方面:1.合成了一系列在中心苯环上不同取代位置与数量的降冰片烯类液晶单体A(2,3位取代)、B(2位取代)、C(3位取代)和D(3,4,5位取代)。通过开环易位聚合(ROMP)将单体A和
学位
内嵌金属富勒烯是将金属原子或包含金属的团簇内嵌入富勒烯空腔中所形成的一类具有特殊结构的富勒烯。内嵌金属单元与外部碳笼通过电荷转移与结构匹配,从而稳定整个分子。由于具有独特的分子结构和性质,内嵌金属富勒烯在磁性、分子器件、量子信息处理及生物医药等领域具有广阔的应用前景。近几年,内嵌锕系金属富勒烯领域研究取得了阶段性成果,系统的实验研究和理论计算表明,内嵌锕系金属富勒烯电子结构和物理化学性质与内嵌镧系
学位
近年来,有机太阳能电池(OSCs)因其可溶液加工、成本低等优点受到了研究者的广泛关注。其中柔性OSCs的轻质、可弯曲和可卷对卷大面积生产等优势使得其更具商业化的潜力。但目前已报道的柔性OSCs与刚性OSCs的性能仍有较大差距,主要原因在于玻璃与塑料基底的材料以及所制备透明电极的光电和物理性能不同。为了减小刚性OSCs与柔性OSCs光电转换效率(PCE)的差距,仍需进一步提升柔性器件中柔性透明电极(
学位
C-N和C-C成键反应一直以来都是有机合成方法学的研究重点与热点,从最常见的C-H键出发直接构建C-N、C-C键为有机小分子的合成提供了高效、便捷的方法。在过去的数十年间,过渡金属催化的C-H键官能团化反应取得了巨大的进展。然而过渡金属催化剂昂贵的价格以及过量氧化剂的使用,一定程度上限制了其进一步应用。因此,无金属催化的C-H键官能团化反应越来越受关注。苯胺是最重要的胺类化合物之一,其结构广泛存在
学位
近年来,有机-无机杂化银卤化物由于其丰富的拓扑结构、出色的光催化效果以及优异的光物理、光电性能而被广泛应用。银卤化合物的合成方法主要有溶剂热法和常温法。本文通过向Ag/X(X=Br,I)体系中分别引入镧系金属配离子、过渡金属配离子以及有机阳离子,合成了九个有机杂化银碘化合物和一个有机杂化银溴化合物。1.使用常温扩散法,以N,N-二甲基乙酰胺(DMA)或N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作为有机配体,向
学位