多钨氧酸盐稀土衍生物的合成、结构及光致发光性质
发布时间：2021-01-11 00:07
本论文以锑钨氧酸盐稀土衍生物/同多钨氧酸盐稀土衍生物的制备和功能为导向,利用水溶液合成方法,构筑了三类多钨氧酸盐稀土衍生物,第一类是稀土离子与锑离子共同桥连的四聚锑钨氧酸盐,第二类是由醋酸修饰{WO4}四面体导向的三核稀土取代的锑钨氧酸盐,第三类是具有三维孔洞结构的双草酸连接四核稀土取代的同多钨氧酸盐。对合成的化合物进行了各种物理化学表征,研究它们的光致发光性能研究,探讨了多钨氧酸盐稀土衍生物分子内部的发光机理。制备了混合稀土离子掺杂的多钨氧酸盐材料,研究了其发光性能的可调控性。本论文为新型锑钨氧酸盐稀土衍生物及同多钨氧酸盐稀土衍生物的合成提供了新的思想和方法,也为多钨氧酸盐稀土衍生物材料在光学应用上提供了一些有价值的实验依据。本论文主要分为五章来进行介绍:第一章:介绍了近些年来有关锑钨氧酸盐稀土衍生物/同多钨氧酸盐稀土衍生物的研究进展,主要涉及它们的结构特点和性能研究,同时还介绍了一些关于多钨氧酸盐稀土衍生物在光致发光性能研究方面具有代表性的案例,反映其在光学应用方面的潜在价值。第二章:借助阳离子型有机胺作为增溶剂来可改善稀土离子与多钨氧酸盐片段的反应行为、Sb3+离子可为金属桥连基...
【文章来源】：河南大学河南省
【文章页数】：125 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
[Ce(H2O)(DMF)6(W10O32)]·DMF·CH3CH2OH的结构图；(b)[RE2(C2O4)(H2O)4(OH)W4O16]210的结构图；(c)[RE(C2O4)W5O18]420的结构图
第三章稀土离子与主族锑离子同时连接的四聚锑钨酸盐的合成、结构及光致发光的研究24阴离子以-ABAB-的方式排列(图32)。沿c轴方向看，相邻的四聚阴离子互相平行(图32a,b)，而沿b轴看，相邻的四聚阴离子以相反的堆积方式排列(图32c,d)。这种堆积方式有效地增加了空间利用率。Na+离子、单质子的[H2N(CH3)2]+阳离子和结晶水分子被填充在四聚阴离子之间的空隙中，[H2N(CH3)2]+中的N原子和阴离子骨架表面的O原子形成NH···O氢键[2.93(2)3.05(2)]。图32(ad)化合物1的4×4×4超分子三维堆积图和简化图3.3化合物1–4的表征(1)红外光谱分析在化合物14红外图谱(图33)的高波数范围中，一个非常强的宽吸收带(3468–3395cm–1)可归因于结晶水分子和配位水分子中的O–H键的伸缩振动，在3152–3139cm–1处的弱吸收带与2799–2781cm–1处得弱吸收带可分别归属于[H2N(CH3)2]+阳离子中的N–H键和C–H键的伸缩振动。在中波数范围中，在1631–1626cm–1处的一个尖峰是来源于结晶水分子和配位水分子中的O–H键的弯曲振动，而在1467–1464cm–1处的弱吸收带是来源于[H2N(CH3)2]+阳离子中的C–H键的弯曲振动。在低波数范围中，分别在936–934、880–877、781–778和717–712cm–1四处出现的吸收峰主要归属W–Ot、W–Ob、W–Oc和Sb–Oa键的不对称伸缩振动，详细地讲，1的这四个吸收峰位置分别是934、878、778和715cm–1，2的分别是936、880、779和712cm–1，3的分别是935、879、779和716cm–1，
多钨氧酸盐稀土衍生物的合成、结构及光致发光性质254的分别是934、877、781和717cm–1，而且它们的位置几乎与Na9[B-α-SbW9O33]·19.5H2O的W–Ot、W–Ob、W–Oc和Sb–Oa键的不对称伸缩位置一致。因此，化合物14中的二缺位的[B-α-SbW10O37]11–和四缺位的[B-α-SbW8O31]11–片段中的W–Ot、W–Ob、W–Oc和Sb–Oa键的特征吸收峰与[B-α-SbW9O33]9–的只是略微不同。稀土离子的吸收峰没有出现可能是因为它们与多阴离子骨架以静电作用结合[11]。图33化合物14和Na9[B-α-SbW9O33]·19.5H2O的红外光谱图图34化合物14的热失重曲线(2)热失重分析为了确定化合物14的结晶水个数以及结构稳定性，化合物14的热失重曲线(图34)显示，14主要经历了两步失重。在第一步失重中，温度缓慢地从25上升至165oC，它们的失重分别为4.54%(理论：4.58%)、4.84%(理论：4.58%)、4.46%(理论：4.70%)和4.70%(理论：4.58%)，主要归因于24个结晶水分子和6个配位水分子的失去。在第二步失重中，温度上升至1000oC，它们的失重分别为10.10%(理论：10.25%)、9.81%(理论：10.23%)、10.19%(理论：10.51%)和9.97%(理论：10.24%)，主要归因于8个二甲胺分子的失去、6个质子脱水和4个WO3分子的升华。(3)PXRD图谱经过对比化合物1–4的理论和实验的PXRD图谱(图3–5)，说明我们使用的样品是纯的。
本文编号：2969674
【文章来源】：河南大学河南省
【文章页数】：125 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
[Ce(H2O)(DMF)6(W10O32)]·DMF·CH3CH2OH的结构图；(b)[RE2(C2O4)(H2O)4(OH)W4O16]210的结构图；(c)[RE(C2O4)W5O18]420的结构图
第三章稀土离子与主族锑离子同时连接的四聚锑钨酸盐的合成、结构及光致发光的研究24阴离子以-ABAB-的方式排列(图32)。沿c轴方向看，相邻的四聚阴离子互相平行(图32a,b)，而沿b轴看，相邻的四聚阴离子以相反的堆积方式排列(图32c,d)。这种堆积方式有效地增加了空间利用率。Na+离子、单质子的[H2N(CH3)2]+阳离子和结晶水分子被填充在四聚阴离子之间的空隙中，[H2N(CH3)2]+中的N原子和阴离子骨架表面的O原子形成NH···O氢键[2.93(2)3.05(2)]。图32(ad)化合物1的4×4×4超分子三维堆积图和简化图3.3化合物1–4的表征(1)红外光谱分析在化合物14红外图谱(图33)的高波数范围中，一个非常强的宽吸收带(3468–3395cm–1)可归因于结晶水分子和配位水分子中的O–H键的伸缩振动，在3152–3139cm–1处的弱吸收带与2799–2781cm–1处得弱吸收带可分别归属于[H2N(CH3)2]+阳离子中的N–H键和C–H键的伸缩振动。在中波数范围中，在1631–1626cm–1处的一个尖峰是来源于结晶水分子和配位水分子中的O–H键的弯曲振动，而在1467–1464cm–1处的弱吸收带是来源于[H2N(CH3)2]+阳离子中的C–H键的弯曲振动。在低波数范围中，分别在936–934、880–877、781–778和717–712cm–1四处出现的吸收峰主要归属W–Ot、W–Ob、W–Oc和Sb–Oa键的不对称伸缩振动，详细地讲，1的这四个吸收峰位置分别是934、878、778和715cm–1，2的分别是936、880、779和712cm–1，3的分别是935、879、779和716cm–1，
多钨氧酸盐稀土衍生物的合成、结构及光致发光性质254的分别是934、877、781和717cm–1，而且它们的位置几乎与Na9[B-α-SbW9O33]·19.5H2O的W–Ot、W–Ob、W–Oc和Sb–Oa键的不对称伸缩位置一致。因此，化合物14中的二缺位的[B-α-SbW10O37]11–和四缺位的[B-α-SbW8O31]11–片段中的W–Ot、W–Ob、W–Oc和Sb–Oa键的特征吸收峰与[B-α-SbW9O33]9–的只是略微不同。稀土离子的吸收峰没有出现可能是因为它们与多阴离子骨架以静电作用结合[11]。图33化合物14和Na9[B-α-SbW9O33]·19.5H2O的红外光谱图图34化合物14的热失重曲线(2)热失重分析为了确定化合物14的结晶水个数以及结构稳定性，化合物14的热失重曲线(图34)显示，14主要经历了两步失重。在第一步失重中，温度缓慢地从25上升至165oC，它们的失重分别为4.54%(理论：4.58%)、4.84%(理论：4.58%)、4.46%(理论：4.70%)和4.70%(理论：4.58%)，主要归因于24个结晶水分子和6个配位水分子的失去。在第二步失重中，温度上升至1000oC，它们的失重分别为10.10%(理论：10.25%)、9.81%(理论：10.23%)、10.19%(理论：10.51%)和9.97%(理论：10.24%)，主要归因于8个二甲胺分子的失去、6个质子脱水和4个WO3分子的升华。(3)PXRD图谱经过对比化合物1–4的理论和实验的PXRD图谱(图3–5)，说明我们使用的样品是纯的。
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