稀土配位聚合物发光材料的制备、表征及性能研究

发布时间：2017-11-26 03:07

  本文关键词：稀土配位聚合物发光材料的制备、表征及性能研究

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【摘要】：近年来,稀土配位聚合物因其丰富的拓扑结构及独特的性能受到了越来越多的关注,尤其是其发光性能得到了广泛的研究。研究表明,镧系离子独特的4f电子层结构,赋予镧系化合物卓越的发光性能,如长寿命,尖锐的发射峰等。因此稀土配位聚合物发光材料在荧光探针、上转换发光、细胞成像、生物传感、药物控制释放等领域有广泛应用。在此基础上,本论文主要选用含氟取代基的芳香酸作为有机配体来构筑具有优异发光性能的稀土配位聚合物。本论文中,我们主要采用水热合成法及室温挥发法,分别成功制备出了Yb~(3+),Er~(3+)共掺杂钇基配位聚合物超结构,铕基配位聚合物的花状结构及一系列稀土配位聚合物单晶,详细研究了其发光性能,并对其可能存在的应用进行了探讨。本论文的主要内容如下:(1)Y-CP:Yb~(3+),Er~(3+)配位聚合物超结构:合成、转化及上转换发光性能以尿囊素为有机配体,通过简单水热合成,制备了稀土掺杂(Yb~(3+),Er~(3+))的钇基配位聚合物超结构。同时研究了不同反应条件下所合成产物,提出了其可能的形成机理。以此配位聚合物为前驱体,在800 oC的空气气氛中煅烧4 h,得到了Y2O3:Yb~(3+),Er~(3+)的超结构。同时,研究了产物煅烧前、后的上转换发光性能。(2)铕基配位聚合物花状结构制备及发光性能研究采用Eu(NO3)3·6H2O金属盐,以3,4,5,6-四氟邻苯二甲酸为有机配体,通过简便的水热合成法,制备了铕基配位聚合物花状结构。通过控制反应条件(如反应时间、混合溶剂的组成),制备出形貌各异的产物。在此基础上,提出了花状结构形成的生长机理。此外,我们进一步研究了所得配位聚合物在酸碱度不同的环境中荧光性能的变化。(3)基于四氟邻苯二甲酸构筑的稀土配位聚合物单晶的合成与发光性能研究采用Tb(NO3)3?6H2O,Eu(NO3)3·6H2O,Gd(NO3)3·6H2O金属盐,3,4,5,6-四氟邻苯二甲酸为有机配体,通过室温挥发的方法成功制备出相应的稀土配位聚合物单晶。通过单晶结构解析可知,其晶胞参数为a=14.1139(7)?,b=14.3166(7)?,c=15.0782(7)?,α=63.4210(10)°,β=82.0360(10)°,γ=65.4410(10)°,V=12474.1(2)?3,Z=1。同时对其发光性能进行了详细的研究。(4)基于2,4,5-三氟-3-甲氧基苯甲酸构筑的一维稀土配位聚合物单晶的合成、发光性能及检测色氨酸的研究采用2,4,5-三氟-3-甲氧基苯甲酸有机配体,Tb(NO3)3?6H2O,Eu(NO3)3?6H2O,Gd(NO3)3?6H2O金属盐在室温挥发条件下合成了一系列一维稀土配位聚合物[Ln(tfmba)_3(H_2O)]_n(Ln=Tb,Eu,Gd)。单晶结构解析数据表明其空间点阵属于三斜晶系,其晶胞参数为:a=8.8577(8)?,b=12.0523(11)?,c=13.6494(13)?,α=114.2400(10)°,β=96.3570(10)°,γ=96.6170(10)°,V=1289.5(2)?3,Z=2。同时,研究了铽(III),铕(III)和钆(III)配位聚合物的发光性能,进一步深入研究了铽(III)配位聚合物对各种金属离子及氨基酸的荧光响应信号。
【学位授予单位】：江西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O641.4;TQ422

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本文编号：1228314