基于PVK基质的稀土金属聚合物类杂化材料的构筑及光物理性质研究

发布时间：2020-06-18 23:17

【摘要】：本论文基于小分子稀土配合物发光材料的低热稳定性、差机械强度及难以成膜性等不足,尝试通过聚合反应引入PVK(polyvinylcarbazole)高分子基质以制备稀土金属聚合物类高分子材料。主要内容如下:1.稀土配合物单体[Ln(Qf)34vbzdpa]{Qf=(Z)-3-methyl-1-phenyl-4-(2,2,2-trifluoro-1-hydroxyethylidene)-1H-pyrazol-5(4H)-one);4vbzdpa=N-(4-vinylbenzyl)-N-(pyridin-2-yl)pyridin-2-amine}及其与NVK(vinyl-carbazole)共聚合反应得到的稀土金属聚合物的合成、表征及其发光性能的研究:成功合成了稀土配合物单体[Ln(Qf)34vbzdpa](Ln=La,1;Nd,2;Yb,3;Er,4;Gd,5);同时,以AIBN(2,2-azobisisobutyronitrile)作为催化剂,将其分别与NVK发生自由基聚合制备得到近红外发光的稀土金属聚合物Poly{NVK-co-[Ln(Qf)34vbzdpa]}(Ln=Nd,2;Yb,3;Er,4)。2.稀土配合物单体[Ln(Qf)3MP]{MP=1-(1,10-phenanthrolin-5-yl)-1H-pyrrole-2,5-dione}及其与NVK聚合物的合成、表征及其发光性能的研究:成功合成了稀土配合物单体[Ln(Qf)3MP](Ln=La,6;Nd,7;Yb,8;Er,9;Gd,10);并合成共聚合单体AMA(AMA=anthracen-10-ylmethyl methacrylate);同时,在AIBN催化作用下,先利用AMA与NVK共聚合制备高分子基质Poly(NVK-co-AMA),再利用Diels-Alder反应控制键入的稀土配合物单体的用量而制备得到近红外发光的稀土金属聚合物Poly{(NVKco-AMA)-[Ln(Qf)3MP]}(Ln=Nd,7;Yb,8;Er,9)。3.稀土配合物单体[Ln(BA)3MP](BA=(Z)-4-hydroxy-4-phenylbut-3-en-2-one)及其与NVK共聚合而得到的稀土金属聚合物材料的合成、表征及发光性能的研究:成功合成了稀土配合物单体[Ln(BA)3MP](Ln=La,11;Eu,12;Tb,13;Gd,14);在AIBN催化作用下,先利用AMA与NVK共聚合制备高分子基质Poly(NVK-co-AMA),再利用Diels-Alder反应控制键入的稀土配合物单体的用量而制备得到稀土金属聚合物Poly{(NVK-co-AMA)(100:1)-(12-13)}。Poly{(NVK-co-AMA)(100:1)-(12-13)}材料的光物理性能研究表明:摩尔比为{1:(1:29)}的条件下,λex=360 nm而得到白光(CIE=0.323,0.311,CRI=89,CCT=5963 K)。
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O641.4
【图文】：

光学光谱

第一章绪论第一章绪论1.1 引言按照 IUPAC 的规定，从镧(La) 到镥 (Lu) 的十五种元素被称为稀土元素，射范围如图 1.1 所示。由于稀土元素特殊的 4f 电子层结构结构决定了它特殊能，使稀土离子具有丰富多变的荧光特性、发光色纯度高、发光效率高等优此稀土离子在光学[1,2,3]、电学[4,5,6]、磁学[7,8,9]、生物医药[10,11]、尤其是发光材方面有很好的应用前景。由于稀土发光材料已成为发光材料研究与应用的主发光材料研究的重点，所以近年来我国对稀土资源的应用越来越重视，掀起光材料应用的热潮，而且我国的稀土资源十分丰富，约占全球总量的 80%，发光材料的研究奠定了坚实的基础[15]。

稀土荧光材料,发光机制

西北大学硕士学位论文为了使稀土离子的发光特性得到更好的发挥，许多科研工作者采用螫合作用的方法，使有机配体作为生色团和稀土离子进行结合，稀土离子接受生色团吸收的能量，就可以发射特征光[21,22,23,24]，如图 1.2 所示。由 Dexter[25]理论得，中心离子振动能级与配体三重态能级 (T1) 之间的能量是否匹配，对能量传递的效率有决定性的作用，有机配体的最低三重态能级应当等于或稍高于 Ln3+离子的共振能级的适当能量[26,27,28,29]。因此，为了增强稀土配合物的发光强度，选择合适的配体的是很有必要的。

【参考文献】