基于稀土配合物和离子液体的新型发光聚集体构建及性能研究
发布时间：2020-12-29 05:07
作为一类重要的功能性金属,稀土元素由于其部分填充的4f电子层结构而具有优异的光物理特性,如色纯度高、Stokes位移大、激发态寿命长和电子能级丰富等,基本涵盖了固体发光的整个范畴,已应用于荧光探针、医学放射和化学传感器等领域。然而,稀土离子中的f-f电子跃迁属于禁阻跃迁,导致单一稀土离子的发光不理想;并且,对水环境和浓度等因素的高敏感性,导致其在可见和紫外光区吸收弱、自身发光效率差、易发生猝灭效应等缺陷。通常,用来改进这些缺陷的稀土配合物也往往存在性能不稳定和延展性差的问题,而有序分子聚集体由于内部较强的分子间相互作用,可以用来有效改善稀土发光性能和稳定性。与此同时,离子液体参与有序分子聚集体的构筑也愈来愈受到人们的重视,离子液体中构建的有序分子聚集体,不仅具有优于水或有机溶剂体系的热稳定性,而且基于离子液体灵活多变的分子结构,更利于聚集结构的可逆调控和新型聚集相态的构建。此外,离子液体也是稀土发光基元的理想分散溶剂,具有弱配位性及对可见光和近红外光谱区域无干扰等优点。因此,设计和构建基于离子液体的稀土发光有序分子聚集体,将有望克服传统稀土发光材料的缺陷,构筑兼具优异发光性能和可调控性...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：169 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
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Ｅｕ）、铽（Ｔｂ）、镝（Ｄｙ）和钬（Ｈｏ）的??离子，其基态和激发态的能级间距合适，非辐射跃迁失活的几率小，并且辐射在??可见光范围。??由于稀土离子妒轨道的电子被其外部＾和５／４九道电子屏蔽，使其受外界晶??体场影响很小，且其能级类似于自由离子展现的分立能级，因此，一般情况下，??激发态到基态电子跃迁（／Ｖ）所产生的发射光谱由一系列尖锐谱带组成［６］。稀土离??子的／／跃迀具有色纯度高、激发态寿命长、受环境和温度影响孝谱线和颜色??丰富等特点，已广泛用于新型高性能发光材料的制备。图１－３为不同稀土离子的??部分电子能级图［７］。??３５０００?－｜?ｉｉｉｉｉ?—??—?＿＿＿＿＿?ａｓａａ??一?一?￣?—．—?一??３００００?－?一?＝?一??ｓｓ＝?￣?—?．?＝￡：??■??????■ｗ?ｍｍｍｍｍ?ｍｍｍｍｍ?ＭＢ??２５０００?－?＿?—?＝?一?＿?—??ｉ?—?—??＾?ｍｍ．?ｉ〇４??二?ＳＳ?■■?５５?一啊?一??｜?２００００?－?％????３?，?—＝：?—＝??＾?ＪＤ：?＿｜?—Ｌ?￣??乇．｝?？，??Ｓ?１５０００?－?一?Ｔ?＂＂?＝ｉＦ－??ｕ?＝?＝?＝?Ｔ?——??ＩＧ，?Ｔ＂?＇Ｆ＊?％，?一?—?＊Ｉ：??１００００?－?—?Ｆ；：?二?＝丄一?ｉ?ｒ??＝＝ｓ?—?ｓｓ?’?’?ｎ?—?ＪＦ．??５０００?－?＝：上上？?一?￣?—??ｈ?ｉ?Ｈ?三?－??０?－Ｉ?１￣＂Ｔ１１?Ｉ?Ｔ?丁
土离子在发光??领域的实际应用。??１．１．３稀土配合物的发光研究??为了提高稀土离子的发光效率，通常的做法是引入理想的有机分子作为配??体，形成稀土配合物。由于有机配体在紫外光区吸收较强，并且摩尔吸光系数较??高（通常ｓ＾ＭＣ＾Ｌ．ｍｏＨｃｎｒ１），增大了稀土离子对外界光能量的吸收，并通过稀土??配合物内部的能量传递（即天线效应，Ａｎｔｅｎｎａ?ｅｆｆｅｃｔ）来敏化稀土离子发光［８］，从??而能够发射更强的稀土离子特征荧光，这就是目前被普遍认可的稀土配合物发光??能量转移机理，图１－４为这种能量转移示意图。??Ｓｉ．?＾Ｎｏｎ－ｒａｄ??二＾??１?１?＆?Ｎｏｎ－ｒａｄ??Ｉ?ｆ?ｉ?Ｌ??￡？?｜?ｌ?ｉ、＊??｜?ｇ?ｋ?ｔ?ｆ??＜?ｇ?ｉｄ?Ｉ?：ｒ?Ｓ??＼?ｉ?ｉ＝?？§．?８??￡?ｉ?§???Ｅ＿??Ｓ？?－Ｉ￣￣＊?＾?＊???Ｓ０?????Ｌｉｇａｎｄ?Ｃｅｎｔｒａｌ?ｉｏｎ??图１－４稀土配合物的能量传递及发光示意图，ＩＳＣ?＝系间穿越，ＩＬＣＴ＝配体内??电子转移，ＬＭＣＴ＝配体到稀土离子间的电子转移，ＥＴ＝能量转移，Ｎｏｎ－ｒａｄ?＝??非辐射跃迁过程。??Ｆｉｇｕｒｅ?１－４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｅｎｅｒｇｙ?ｔｒａｎｓｆｅｒ?ａｎｄ?ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ?ｏｆ?ｒａｒｅ?ｅａｒｔｈ??ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ．?ＩＳＣ?＝?ｉｎｔｅｒｓｙｓｔｅｍ?ｃｒｏｓｓｉｎｇ，?ＩＬＣＴ?＝?ｉｎｔｒａ－ｌｉｇａｎｄ?ｃｈａｒｇｅ?ｔｒａｎｓｆｅｒ，?ＬＭＣＴ?＝??ｌｉｇａｎｄ－ｔｏ－ｍｅｔａｌ?ｃｈａｒｇｅ?ｔｒａｎｓｆｅｒ，?
本文编号：2945069
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：169 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－２?Ｅｕ３＋的＿／’电子能级裂分图队??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?４／ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ?ｅｎｅｒｇｙ?ｌｅｖｅｌｓ?ｏｆ?Ｅｕ３＋［４］．??
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