基于掺杂型铽荧光配合物的合成及性能研究

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1、湖南大学硕士学位论文掺杂型铽荧光配合物的合成及性能研究姓名：苏栋根申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：郭栋才;朱华元20070125摘要稀土元素因其原子结构的特殊性而具有其它元素所不具有的光、电、磁特性，可以用于制备许多高技术材料，被誉为新材料的宝库。本论文以廉价的非荧光稀土离子镧或钆掺杂铽作为中心离子，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、水杨酸、对氨基苯甲酸、磺基水杨酸)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一系列新的

2、绿色荧光配合物。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：l、镧、钆掺杂铽荧光配合物的热稳定性能与镧、钆的掺杂比例和配体分子结构有关。镧、钆掺杂铽芳香羧酸十一烯酸配合物的热稳定性强弱顺序为：Tbo5Yo．5(PABA)2(UA)·3H20>Tbo．5Yo．5(BA)2(UA)‘3H20>Tbo5Yo．5(MCBA)2．(UA)·3H20>Tbo5Yo5(PH

3、BA)2(UA)·3H20>Tbo5Yos(MBA)2(UA)+3H20>Tbo5Yo5(SA)2(UA)·3H20>Tbo5Yo，5(Phen)(UA)3。H20>TbosYos(SSA)(UA)’2H20；镧、钆掺杂铽芳香羧酸油酸配合物的热稳定性强弱顺序为：Tbo5Y0，5(SA)2(OA)·3H20>Tbo5Yo5(PMBA)2(OA)。3H20>Tbo5Yos(Phen)(UA)3‘H20>Tbo5Yo5(PABA)2(OA)’3H20>Tbo5Yo5(MCBA)2(OA)‘3H20>Tbo，5Yo

4、．s(BA)2-(0A)一H20>Tbo5Yo5(SSA)(OA)·2H20>Tbo5Yo5(MBA)2(UA)·3H20。2、非荧光稀土离子La3+、Gd”的掺杂对配合物的荧光强度有增强作用。非荧光稀土离子La”、Gd3+对Tb3+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、钆的铽配合物，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％。掺杂不同比例镧、钆的铽配合物，在紫外光的激发下，Tb”荧光发射峰位置只有微小变化，但对其荧光发射强度影响

5、较大。3、镧、钆掺杂铽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TbkLal-k(x)2(uA)·3H20中配体向稀土离子Tb"传递能量的顺序为：水杨酸>间氯苯甲酸>对氨基苯甲酸>对甲苯甲酸>大茴香酸>磺基水杨酸>1．10．菲咯啉>对羟基苯甲酸>苯甲酸；掺杂相同量钆的配合物TbkGdl．k(X)2(UA)·3H20中配体向稀土离子Tb3+传递能量的顺序为：间氯苯甲酸>对甲苯甲酸>对羟基苯甲酸>水杨酸>对氨基苯甲酸>苯甲酸>大茴香酸>1．10．菲咯啉>磺基水杨酸；掺杂相同量镧的配合物

6、TbkLal．k(X)2(OA)·3H20中配体向稀土离子Tb”传递能量的顺序为：水杨酸>对氨基苯甲酸>苯甲酸>大茴香酸>1．10．菲咯啉>对羟基苯甲酸>磺基水杨酸>『白J氯苯甲酸>对甲苯甲酸；掺杂相同量钆的配合物TbkGdl．k(x)2(0A)·3H20中配体II掺杂型铽荧光配合物的合成及件能研究向稀土离子Tb”传递能量的顺序为：对氨基苯甲酸>水杨酸>对羟基苯甲酸>1．10．菲咯啉>苯甲酸>大茴香酸>间氯苯甲酸>磺基水杨酸，对甲苯甲酸。4、采用散点图和列表法研究了镧、钆掺杂铽荧光配合物的发光强度与掺杂量之

7、间的关系。结果显示：镧、钆离子掺杂量的变化影响配合物的发光性能，但是没有明显的规律性，为进一步研究镧、钆离子及其含量对荧光性能的影响，引入荧光增强因子R。R大于l表示敏化，R小于l表示淬灭，R值越偏离1，表示敏化或淬灭程度越大。荧光数据显示目标配合物的R值普遍大于l，并且随La3+、Gd”含量的增加R值越来越大，说明非荧光离子La”、Gd3+对Tb3+的敏化作用随着Gd”、La”含量的增加而增强。关键词：稀土；。掺杂，合成，配合物，荧光IⅡAbstractRareearthelementspossesslu

8、minescent，electricandmagneticpropertiesduetotheirparticularelectronstructure，andcanbeusedtomanufacturemanyhi—techmaterials，sotheyarecalledtheresourcesofnewmaterials．Inthisdissertation，aseriesofnewgreenfluores