镧、钆掺杂铕三元荧光配合物的合成及性能研究

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稀土发光配合物的研究是无机发光、有机发光和生物发光研究的交叉学科,此类发光材料被广泛应用于各种高新技术领域。本论文以廉价的非荧光稀土离子镧或钆(不同比例)掺杂铕作为中心离子,价廉易得的芳香羧酸(间氯苯甲酸、对甲基苯甲酸、大茴香酸、对羟基苯甲酸、苯甲酸)和1.10-菲咯啉为第一配体,油酸和十一烯酸为第二配体,在最优工艺条件下合成了108个新的红色荧光配合物。通过元素分析和EDTA配位滴定分析确定了它们的组成;通过紫外光谱分析和红外光谱分析对它们的结构进行了表征;采用热分析仪研究了它们的热稳定性能;通过荧光光谱分析研究了它们的荧光性能,并得出了如下结果:1、镧、钆掺杂铕配合物的荧光强度与配体分子结构和配合物结构有关。掺杂相同量镧的配合物EukLa1-k(X)2(UA)·3H2O中配体向稀土离子Eu3+传递能量的顺序为:对甲苯甲酸>间氯苯甲酸>苯甲酸>大茴香酸>1.10-菲咯啉>对羟基苯甲酸;掺杂相同量钆的配合物EukGd1-k(X)2(UA)·3H2O中配体向稀土离子Eu3+传递能量的顺序为:间氯苯甲酸>1.10-菲咯啉>大茴香酸>对甲苯甲酸>苯甲酸>对羟基苯甲酸;掺杂相同量镧的配合物EukLa1-k(X)2(OA)·3H2O中配体向稀土离子Eu3+传递能量的顺序为:对甲苯甲酸>1.10-菲咯啉>苯甲酸>大茴香酸>间氯苯甲酸啉>对羟基苯甲酸;掺杂相同量钆的配合物EukGd1-k(X)2(OA)·3H2O中配体向稀土离子Eu3+传递能量的顺序为:1.10-菲咯啉>对甲苯甲酸>大茴香酸>间氯苯甲酸>苯甲酸>对羟基苯甲酸。2、非荧光离子La3+、Gd3+的掺杂对Eu3+配合物的荧光发射有增强作用。随着Gd3+、La3+掺杂量的增加,铕配合物的荧光强度增强。非荧光离子La3+、Gd3+对Eu3+的敏化作用表现为:先随掺杂量的增加而增强,而后逐渐降低的共同特性。掺杂不同比例镧、钆的铕配合物,其荧光强度的基本大小顺序为:掺杂50%,掺杂75%,掺杂25%,掺杂100%。3、镧或钆掺杂铕芳香羧酸十一烯酸配合物的热稳定性强弱顺序为:Eu0.5Y0.5(MCBA)2(UA)·3H2O>Eu0.5Y0.5(BA)2(UA)·3H2O>Eu0.5Y0.5(PHBA)2 (UA)·3H2O>Eu0.5Y0.5(MBA)2(UA)·3H2O>Eu0.5Y0.5(PMBA)2(UA)·3H2O>Eu0.5Y0.5(Phen) (UA)3·H2O ;镧或钆掺杂铕芳香羧酸油酸配合物的热稳定性强弱顺序为:Eu0.5Y0.5(MCBA)2(OA)·3H2O>Eu0.5Y0.5(PHBA)2(OA)·3H2O>Eu0.5Y0.5(BA)2 (OA)·3H2O>Eu0.5Y0.5(PMBA)2(OA)·3H2O>Eu0.5Y0.5(Phen)(UA)3·H2O>Eu0.5Y0.5(MBA)2 (UA)·3H2O。4、La3+、Gd3+以不同比例掺杂Eu3+配合物,在紫外光的激发下,Eu3+荧光发射峰位置只有微小变化,但对其荧光发射强度影响较大。随着掺杂离子含量的增
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