铕、铽等稀土有机框架化合物的合成及其光学性质研究

发布时间：2017-07-20 05:03

  本文关键词：铕、铽等稀土有机框架化合物的合成及其光学性质研究

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【摘要】：稀土元素在化学领域中具有重要的研究意义,它是一个巨大的、富饶的发光材料宝库。稀土原子的电子构型中存在4f轨道,其中4f电子会从高能级辐射跃迁至低能级发出不同波长的光,使稀土化合物具有独特的发光性能。本文主要围绕新颖稀土化合物合成、新型纳米材料制备、基本性质表征和荧光传感检测应用方面开展了系统性研究工作。具体工作内容如下:(1)在水热合成条件下,利用金属离子Eu~(3+)、Tb~(3+)及Cd~(2+)与中心为柔性链的羧酸配体tetrakis[4-(carboxyphenyl)oxamethyl]methane acid(H4L)或刚性羧酸配体4,4',4''-(methylsilanetriyl)tribenzoic acid(H_3L)反应,得到了三种结构新颖的化合物,即TbL[H_2NMe_2]、[EuL(H_2O)_2]·2DMA和[Cd_3(L)_2(H_2O)_6]·1.5DMF,并将TbL化合物纳米化制备新型纳米材料。(2)借助X射线单晶衍射仪对所得化合物的晶体结构进行了系统分析,利用XRD、热重、红外等测试手段对三种化合物进行了基本性质表征,并且利用三种多功能发光材料对不同阳离子、阴离子和有机溶剂的传感作用进行了荧光性能检测,实验结果表明,这三种化合物都具有极好的荧光性能和荧光传感作用。
【关键词】：稀土化合物 纳米材料 多功能发光材料 荧光性能
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O641.4;O657.3
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-19
• 1.1 引言8
• 1.2 稀土配合物8-12
• 1.2.1 稀土配合物的含义和分类8-9
• 1.2.2 影响稀土离子发光强度的因素9-10
• 1.2.3 纳米级稀土配合物材料10-12
• 1.3 稀土配合物发光的原理12-13
• 1.4 稀土发光配合物的发展现状13-15
• 1.5 稀土发光配合物的应用15-17
• 1.5.1 稀土发光材料面临的挑战15-16
• 1.5.2 稀土发光材料的多功能应用16-17
• 1.6 论文的主要内容17-19
• 第二章 纳米级含铽四羧酸配合物的合成与性质研究19-35
• 2.1 引言19-20
• 2.2 实验条件20-21
• 2.2.1 稀土盐和配体20
• 2.2.2 实验药品和仪器20-21
• 2.3 纳米级nTbL的合成21
• 2.4 纳米级nTbL的结构21-24
• 2.5 nTbL的基本性质表征24-25
• 2.5.1 X射线粉末衍射分析24
• 2.5.2 荧光分析24-25
• 2.6 nTbL的光学性质研究25-34
• 2.6.1 光学测试方法25
• 2.6.2 阳离子检测25-28
• 2.6.3 TbL和nTbL荧光检测Fe~(3+)28-30
• 2.6.4 溶剂检测30-34
• 2.7 本章小结34-35
• 第三章 含铕三羧酸盐配合物的合成与性质研究35-45
• 3.1 引言35-36
• 3.2 实验条件36-37
• 3.2.1 稀土盐和配体36
• 3.2.2 实验药品和仪器36-37
• 3.3 铕羧酸盐晶体（EuL）的合成37
• 3.4 晶体EuL的结构37-39
• 3.5 EuL的基本性质表征39-40
• 3.5.1 X射线粉末衍射分析39
• 3.5.2 热重分析39-40
• 3.6 EuL的光学性质研究40-44
• 3.6.1 光学测试方法40
• 3.6.2 阳离子检测40-41
• 3.6.3 阴离子检测41-42
• 3.6.4 溶剂检测42-44
• 3.7 本章小结44-45
• 第四章 含镉三羧酸盐配合物的合成与性质研究45-56
• 4.1 引言45-46
• 4.2 实验条件46
• 4.2.1 金属盐和配体46
• 4.2.2 实验药品和仪器46
• 4.3 镉羧酸盐晶体（CdL）的合成46-47
• 4.4 晶体CdL的结构47-49
• 4.5 CdL的基本性质表征49-51
• 4.5.1 X射线粉末衍射分析49
• 4.5.2 热重分析49-50
• 4.5.3 红外分析50-51
• 4.5.4 荧光分析51
• 4.6 CdL的光学性质研究51-55
• 4.6.1 光学测试方法51
• 4.6.2 阳离子检测51-53
• 4.6.3 溶剂检测53-55
• 4.7 本章小结55-56
• 结论56-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-61
• 附录61-67
• 攻读学位期间的科研成果67

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本文编号：566315