海藻酸钠/稀土多功能材料的制备与表征

发布时间：2020-12-23 08:55

　　稀土离子因其独特的光学性质（窄发射带、高色纯度、长荧光寿命和大的Stoke位移等）,受到广泛的关注和研究。但目前对稀土发光材料的研究还大多集中在硅酸盐基质,该基质生物相容性差,使其在生物医药和医疗材料领域受到诸多限制。多糖海藻酸钠是一种天然生物大分子,具有资源丰富、绿色可降解、无细胞毒性等特点。我们利用海藻酸钠,在室温下采用一种新型简单的方法制备了一系列海藻酸钠稀土多功能凝胶材料。并对凝胶材料进行了红光光谱、荧光光谱、紫外光谱、扫描电镜、氮气吸附-脱附、热重、细胞毒性等性能测试和表征。本论文分为以下三个部分:（1）本文首先制备了苯甲酸系列配体与稀土铽和海藻酸钠共价键合的凝胶材料,材料均表现出多孔结构和良好发光效应。（2）制备了中-四（4-羧基苯基）卟吩与稀土铽和海藻酸钠共价键合的凝胶材料,该材料具备优异的发光性能,很好的解决了溶剂H₂O的淬灭影响。这种新型的大环稀土多孔凝胶材料不仅具有优异的生物兼容性,还可以作为发光探针来检测Fe³⁺,具有较高的选择性和优异的灵敏度。并且可作为pH传感器,其对pH值感应具有很广的范围。（3）制备了原钒酸钠与稀... 

【文章来源】：云南师范大学云南省

【文章页数】：109 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Ln3+离子部分电子激发态能级示意图

对其进行了广泛且系统的研究。再后来通过计算机运算、激光技术、仪器的改进等手段，进一步研究了稀土及其化合物的结构和性质，使稀土光致发光的研究走的更远更深。稀土离子的发光特性是因为稀土离子具有独特的电子结构所引起的[5]。稀土离子的4f电子由于受到5s25p6的屏蔽作用，降低了外界对4f电子能级的影响。但由于自旋偶合常数大，能级发生分裂，使不同稀土离子中 4f 电子的最低激发态和基态能级差不同，致使它们的电子跃迁性质和发光强度也不尽相同，如图1.1 所示。其中 La3+(4f0)无 4f 电子，Lu3+(4f14)中 4f 电子全满，因此没有 f－f电子能级跃迁，Ga3+(4f7)因为 4f 电子半充满，f－f 跃迁激发能太高，因此在可见光区不发光。而其他稀土离子由于它们的最低激发态和基态之间的 f－f 电子跃迁，能量频率在可见光区，可观察到发光现象。此外 Eu2+、Yb2+、Sm2+、Ce3+这些稀土离子还具有 f－d 电子跃迁。1.1.2 天线效应

图 1.4 用 LaF3:Ln3+纳米例子制备的半导体溶胶-凝胶薄膜发光原理图。kumar 等人[11]将掺杂稀土的 LaF3:Ln3+(Ln=Er,Nd,和 Eu)纳米胶－凝胶薄膜基质，制备了无机溶胶－凝胶发光材料。当该材料质受到激发，薄膜表现出很好的镧系发光特性（如上图 1.4）示出了 In2O3吸收带，还有镧系元素离子的激发峰。说明了能量到 Ln3+(Er3+、Nd3+、以及 Eu3+)。该文献中还将 LaF3:Ln3+纳米O2和 ZrO2溶胶－凝胶薄膜基质，制备了一系列无机溶胶－凝过荧光性能的表征，证明了 In2O3、La2Hf2O7和 La2Zr2O7半导－凝胶薄膜都具有很好的吸收能量并向镧系粒子转移能量的


本文编号：2933426