论文部分内容阅读
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:1、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:Tb0.5Y0.5(PABA)2(UA)·3H2O > Tb0.5Y0.5(BA)2(UA)·3H2O > Tb0.5Y0.5(MCBA)2 -(UA)·3H2O > Tb0.5Y0.5(PHBA)2(UA)·3H2O > Tb0.5Y0.5(MBA)2(UA)·3H2O >Tb0.5Y0.5(SA)2(UA)·3H2O>Tb0.5Y0.5(Phen)(UA)3·H2O>Tb0.5Y0.5(SSA)(UA)·2H2O;镧、钆掺杂铽芳香羧酸油酸配合物的热稳定性强弱顺序为:Tb0.5Y0.5(SA)2(OA)·3H2O>Tb0.5Y0.5(PMBA)2(OA)·3H2O>Tb0.5Y0.5(Phen)(UA)3·H2O> Tb0.5Y0.5(PABA)2(OA)·3H2O > Tb0.5Y0.5(MCBA)2(OA)·3H2O > Tb0.5Y0.5(BA)2 -(OA)·3H2O>Tb0.5Y0.5(SSA)(OA)·2H2O>Tb0.5Y0.5(MBA)2(UA)·3H2O。2、非荧光稀土离子La3+、Gd3+的掺杂对配合物的荧光强度有增强作用。非荧光稀土离子La3+、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,Tb3+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。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TbkLa1-k(X)2(UA)·3H2O中配体向稀土离子Tb3+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TbkGd1-k(X)2(UA)·3H2O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TbkLa1-k(X)2(OA)·3H2O中配体向稀土离子Tb3+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>间氯苯甲酸>对甲苯甲酸;掺杂相同量钆的配合物TbkGd1-k(X)2(OA)·3H2O中配体向稀土离子Tb3+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1表示敏化,R小于1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1,并且随La3+、Gd3+含量的增加R值越来越大,说明非荧光离子La3+、Gd3+对Tb3+的敏化作用随着Gd3+、La3+含量的增加而增强。