光致发光稀土高分子材料的制备与性能研究

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稀土高分子发光材料由于兼具稀土离子发光强度高、色纯度高和高分子材料优良的加工成型性能等优点而倍受瞩目。其研究方法基本可分为两种:(1)稀土小分子配合物直接与高分子混合得到掺杂的高分子荧光材料;(2)通过化学键合的方式先合成可发生聚合反应的稀土配合物单体,然后与其他有机单体聚合得到发光高分子共聚物,或者稀土离子与高分子链上配体基团如羧基、磺酸基反应得到稀土高分子配合物。本文以氧化稀土为原料制备一系列稀土氯化物,然后将稀土氯化物与丙烯酸(AA)、邻菲哕啉(Phen)结合形成既具有高荧光强度又具有可聚合基团稀土配合物,最后将稀土配合物与甲基丙烯酸甲酯(MMA)聚合形成稀土高分子光致发光材料。 一、光致发光稀土有机配合物的合成与性能研究 合成Eu-Phen-AA和Tb-Phen-AA同核稀土配合物以及EuxLa1-x-Phen-AA和EuxTb1-x-Phen-AA异核稀土配合物。元素分析、红外吸收光谱、紫外吸收光谱对配合物的结构进行表征,结果表明配合物的组成均为Re(Phen)(AA)3(Re:rare earth);丙烯酸根以双氧原子参与配位,Phen以氮原子与中心离子双齿配位;配体Phen在紫外有强烈吸收。 荧光谱图表明三元配合物由于配位数多、共轭程度大以及可吸收更多的紫外光而具有强烈的荧光现象;配合物EuxLa1-x-Phen-AA中荧光惰性稀土离子La3+提高Eu3+发光强度;配合物EuxTb1-x-Phen-AA中两种稀土离子之间的能量转移使荧光出现所谓的“浓度猝灭”现象。 二、光致发光稀土共聚物的性能研究 通过对聚合条件的研究得到较为适宜的聚合条件是在配合物用量为0.250g、MMA5ml以及DMSO(而甲亚砜)20ml时,聚合时间为3h、聚合温度为78℃、适宜引发剂是AIBN,其用量为0.035g较为适宜。 将一系列的同核、异核配合物,与甲基丙烯酸甲酯以适宜的聚合条件聚合得到一系列的稀土高分子光致发光材料,并对各自的荧光性能进行研究。
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