稀土掺杂氟化物有机无机杂化材料的制备及其光学特性研究

被引量 : 7次 | 上传用户:hobo_man
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
本文在综述稀土掺杂发光材料,特别是以稀土掺杂液体激光材料的研究进展基础上,以研制可用于新型液体激光输出的材料为目标,研究了稀土掺杂氟化物有机无机杂化材料的制备和光学特性;设计、合成了一系列稀土掺杂有机配合物,研究了其发光特性,探索了不同配体对于配合物光学性能的影响规律;设计合成了一批稀土掺杂纳米液体激光材料,探索了利用一步法完成纳米材料的制备和修饰的新途径,寻找了影响纳米粒子光学性能的关键因素,揭示了纳米粒子的形成机理和影响其形貌尺寸的规律。(1)采用用声子振动能量相对较低的C-F键替代有机基团的C-H键以提高材料的光学特性,开发了一系列新型有机-无机杂化全氟羧酸钕三元配合物发光材料,并通过红外光谱、元素分析、X-射线单晶衍射、热分析和荧光光谱对成份组成、分子结构特性、稳定性和光学特性进行了表征。并用Judd-Ofelt理论结合紫外可见近红外吸收光谱计算了材料的激光特性,并对结果进行了评估。研究发现,全氟羧酸钕的三元配合物都具有很好的耐热性和稳定性,分解温度都在250℃以上,最大失重温度在320℃以上。随着第二配体由2,2’-联吡啶向4,4-二甲基-2,2-联吡啶和1,10-邻菲咯啉的变化中,表现出分解温度逐渐增高的趋势。配合物具有高的受激发射截面,其中Nd(CF3COO)3·Dipy液体激光材料的受激发射截面为3.63×10-20cm2,可以和文献报道的无机激光材料相媲美,说明它们具有很好的激光性能。(2)设计、合成了一系列以全氟羧酸为第一配体,吡啶基和苯酮基化合物为第二配体的含铕三元配合物。在对配合物进行X-射线单晶衍射分析时,发现在Eu(CF3COO)3·Phen的单晶结构中共生了两种配位数和几何构型完全不同结构。在同一种化合物中铕离子含有两种不同配位环境,决定了该配合物具有双指数衰减特性的荧光寿命。在对配合物进行热分析时,发现配合物都具有很好的耐热性和稳定性,分解温度都在250℃以上,不含结晶或配位水,最大失重温度在310℃以上。在对配合物进行荧光光谱分析时,发现在配体中引入具有大π键和刚性空间位阻的芳香环,可以起到很好的“天线效应”,同时利用位阻效应保护铕离子的配位环境,用于提高铕离子的发光性能;发现配体的三线态能量和铕离子能级间的能量传递匹配的情况下,配合物的发光强度随着配合物三线态的增高而增强;并发现调控配体中芳香环π-π共轭体系的大小,可以对发光材料的激发波长和强度进行有效的调制。激光材料的强度参数和受激发射截面等可以通过Judd-ofelt理论获得,并对其相应的光学性质进行了详细分析。(3)通过高温裂解法和水热溶剂热法,实现了纳米材料的合成和有机修饰的一步完成,减少纳米粒子表面羟基的数量,有效的提高纳米材料的荧光强度和寿命。研究了不同掺杂浓度的纳米粒子的荧光强度和荧光寿命的变化规律,总结了不同纳米材料的猝灭浓度范围。研究了不同表面修饰剂对纳米材料的尺寸、形貌、结晶度的影响,发现基质材料的形貌对纳米粒子的荧光和寿命的影响规律。在高温分解法制备的Nd0.8La0.2F3/OA纳米材料中,钕离子的浓度达到了13.8wt%仍然没有发生浓度淬灭。利用水热溶剂热法制备掺钕氟化镧纳米材料,发现纳米粒子的形貌随着反应时间的增长成规律性变化:随着反应时间的增长,纳米粒子的形貌由球形逐渐向棒状变化,粒子平均半径也逐渐增大。水热溶剂热法制备的NdxLa1-xF3/OA纳米材料,其荧光强度随着Nd3+离子浓度的增加而增加,在3mol%时荧光强度达到最大,当继续增加掺杂浓度,荧光强度反而减弱,发生浓度猝灭,而纳米粒子的荧光寿命却随着浓度的提高呈逐渐减弱的趋势。(4)利用微乳液法制备了不同形貌的掺钕氟化镧纳米材料,并研究了基质材料的形貌对纳米粒子的荧光强度和寿命的影响规律。发现在阴离子表面活性剂SDS、阳离子表面活性剂CTAB、中性表面活性剂Triton的作用下,分别生成了纳米梭、纳米棒、纳米罐形貌的纳米粒子,其荧光强度按照纳米梭﹤纳米棒﹤纳米罐的顺序逐渐增强。获得了不同形貌的纳米粒子的荧光寿命,分别为615μs(纳米罐),419μs(纳米棒)和194μs(纳米梭),寿命大小的变化规律同荧光强度变化规律一样。采用两步合成法,制备了掺钕氟化镧核壳结构纳米材料。通过激光动态散射激光粒度仪对包覆前后的纳米粒径进行了表征,证明包覆后纳米粒径都有增大,核壳包覆成功。对比荧光强度的变化趋势,发现包覆后荧光强度略有下降,但荧光寿命明显增长。
其他文献
为了降低输电线路的建设费用,提高输电走廊单位宽度的输电能力,同杆并架输电技术得到了广泛应用。同杆并架线路导线数目多、线间距离近,线间互感强,故障类型远比普通单回线或平行
目的:研究和总结进行性家族性肝内胆汁淤积症2(PFIC2)临床资料和诊断方法,以便对进行性家族性肝内胆汁淤积性疾病的分型做出早期诊断,从而达到早期治疗并提高预后的目的。方法:详细
随着我国经济的快速发展,电力负荷不断增长,对于提高电网输电容量的需求更加迫切。然而,我国输电走廊建设和耕地资源保护的矛盾非常突出,并已成为制约电网发展的主要瓶颈之一。因
工模具行业对切削刀具、钻头的服役性能和寿命具有很高的要求,而化学气相沉积法作为一种特殊表面强化技术在此领域得到了广泛的应用。由于硬质合金具有良好的导热性、高温下的
《刑法修正案(八)》修改了盗窃罪的罪状,为迎合严厉打击扒窃行为的需求,以维护公共秩序稳定、保护人民权益,扒窃单独入刑。之前扒窃都是作为违反治安管理处罚法的一般违法行
目的:观察耳穴压豆配合穴位按摩治疗心脾两虚型不寐的临床疗效。方法:将72例心脾两虚型失眠患者随机分为两组。对照组采用常规治疗和护理,干预组在对照组的基础上加用耳穴压
整个台湾地区,"以社会为本"与"以人为本"全人教育理念已经被全面认可,并向各行各业推广,包括物业管理行业,业主自营式的物业管理,是以关注人、文化和价值为精神内涵,追求家庭
"少年治肾,中年治肝,老年治脾"是医家刘完素根据妇女不同时期的生理特点提出的治疗妇科疾病的重要学术思想。围绝经期综合征是发生在妇女绝经前后生殖内分泌功能紊乱引起的一
本研究主要目的是构建团体领导者的胜任力模型,为中国团体领导者的从业能力提供胜任力评价标准,并运用这套标准作为团体领导者培训和选拔的依据。本研究采用行为事件访谈方法获
“三农”问题的实质是农民的收入增长问题①。历史的经验和现实的情况表明,解决农民增收问题单靠农民自身或“三农”内部是不可能实现的,而是要在“三农”外部想办法,或者立