几种Eu()三元有机配合物的合成与发光研究(精)
Eu_III_Gd_III_HTTA_POA_Phen配合物的合成与荧光性质研究
摘 要:合成一系列关于Eu(III)/Gd(III)与α-噻酚甲酰三氟丙酮(HTTA)、对甲氧基苯甲酸(POA)和邻菲罗啉
( P h e n ) 的配合物,并运用元素分析、红外光谱与扫描电镜对这些配合物进行表征。结果表明:这些配合物的组
成为 Eu Gd (POA)(TTA) Phen (x = 0~1)。配合物 Eu(POA)(TTA) Phen 的荧光激发光谱并不是配合物 Eu(TTA) Phen
16.15 16.50 16.75 16.79
16.42 16.62 16.67 16.72
46.76 46.72 46.63 46.64 46.50 46.59 46.43 46.54
2.45 2.43 2.42 2.36
2.51 2.50 2.50 2.49
3.08 3.01 2.97 2.94
配合物 Eu(POA)(TTA)2Phen 的合成 首先把 Eu2O3 溶 于热的盐酸,蒸发至近干后用乙醇稀释配成0.1 mol/L乙 醇溶液。HTTA、POA 与 Phen 按 2∶1∶1 的物质的量之
比分别配成乙醇溶液。随后,把 EuCl3 与 HTTA 按 1∶2 的物质的量之比混合,并调节 pH 值至 5.5,水浴加热, 搅拌、回流40 min。然后,根据化学式Eu(POA)(TTA)2Phen 的物质的量组成比,把 Phen 与 POA 滴加到反应混合液 中,调节 pH 值至 6.5,将混合液转入高压釜中,130 ℃ 高温下反应 8 h 后取出冷却,过滤桔黄色沉淀并用乙醇 与蒸馏水洗涤两次,用乙醇重结晶提纯即得到产品。
配合物
Rare earth Exp. Calc.
C
H
N
Exp. Calc. Exp. Calc. Exp. Calc.
eucl3的发光谱
eucl3的发光谱
Eucl3,即三氯化铕,是一种无机化合物,是铕的氯化物。
它具有特定的发光性质,在发光谱中表现出独特的光谱特征。
首先,当我们观察Eucl3的发光谱时,可以明显看到在某些特定波长光的激发下,Eucl3能够发射出不同颜色的光。
这是因为Eucl3中的铕离子Eu3+在吸收能量后,会跃迁到不同的激发态,然后再回落到较低的能级,释放出能量,从而产生特定颜色的光。
这种发光现象是由于电子在不同能级之间的跃迁所产生的。
具体来说,Eucl3的发光谱主要包括红光、绿光和蓝光三个主要部分。
在红光部分,Eucl3主要发射出波长在612-625nm范围内的光,这部分光的颜色主要为红色。
在绿光部分,Eucl3主要发射出波长在505-515nm范围内的光,这部分光的颜色主要为绿色。
在蓝光部分,Eucl3主要发射出波长在465-475nm范围内的光,这部分光的颜色主要为蓝色。
除了这三个主要部分外,Eucl3的发光谱还包含一些其他的发射峰,这些发射峰的波长和强度取决于激发光的波长和强度以及Eucl3的浓度等因素。
这些发射峰的存在使得Eucl3的发光谱呈现出丰富多彩的颜色。
另外,Eucl3的发光谱还具有稳定性高、寿命长的特点。
这意味着Eucl3可以在较长时间内保持稳定的发光性能,从而在显示、照明等领域具有广泛的应用前景。
总之,Eucl3的发光谱具有独特的光谱特征和稳定的发光性能,这些特点使得Eucl3在显示、照明等领域具有广泛的应用前景。
同时,研究Eucl3的发光性质也可以帮助我们更好地理解其他类似化合物的发光机制,从而为发光材料的设计和开发提供有益的参考。
铕(Ⅲ)配合物的合成及发光性能研究
L1 铕 (Ⅲ)配合物 的合成 氯 化 铕 (EuC1。·6Hz0)的纯 度 为 99.99 ,苯 甲酰 丙 酮
(BA,benzoylacetone),1,10一邻菲 咯啉 (Phen,1,10一phenan— throline),2,2’。联 吡啶 (bipy,2,2’bipyridy1),三 苯基 氧磷 (TPPO,triphenylphosphine oxide)及 其他试剂均为分析纯 。
配体外 ,还需要满足多配位的第二配体 ,第二 配体 的引入 影 响铕配合物的发光效率 和发光强度[6]。
为了提高稀 土配合物 的发光效率和发 光强度 ,第二 配体 的选择非常重 要。目前 ,很多研究 工作主 要集 中在 选择 、设 计和合成新 型配体 ,提 高稀土 配合 物 的发光效 率[ _9l。其 中 对它们进 行能量传 递 、电子转 移和 光学 性质 的研 究很 有意 义r】 。本文合成 了以苯 甲酰丙 酮为第 一配体 的铕 (Ⅲ)配合 物 ,研究 了第二配体对铕 (UI)配合物发光性 能 的影 响。通过 光谱 分析 ,表明第 二配体主要通过能级结构影 响铕配合物 的 发光特性 。
, 再 由无辐射跃 迁将 能量传递 给稀 土离子 ,使稀土离子受 到激发跃迁 到激发态 ,当稀 土离子 由激发态 回到基态时产生 荧光。稀土配合物的发光主要取 决于 中心 离子 、能 级及配体 的结构 。铕配合物 的发光 主要来 自于 Eu抖 的 I)u一 Dz的特 征发射峰 ,其发射峰位 于 617 nIn左 右 ,不 随配体 的不 同而 发 生改 变 。目前 研 究 最 多 的是 二 酮 类 、羧 酸 及 羧 酸 盐 类 配 体 ,这两类配体的三重态能级能够与 Eu什的。D0能级很好匹 配 ,有效 地将受激能量 传递给 中心离子 。同时 ,稀土 中心离 子倾 向于高配位数 ,除满足 电荷平衡的有机负离 子作 分析
(EuxRE1-x)(β-NTA)3Phen配合物的合成、表征及荧光性能研究
20 40型元素分析 仪测定 ;红外 光谱用 Ne u 7 T R光谱 x s60F I 仪测定 , 品加 KB 压 片 ;差 热一 重用 岛 津 D G 5 样 r 热 T -0型差 热一 热重分析仪测定 ; 核磁共振氢 谱是 以氘代氯仿作溶剂 , 用 B u e _0 r krAC 4 0型核 磁 共 振 仪 测 定 ;荧 光 分 析 用 S i d u hma z
12 2 配合 物 的 制 备 ..
高铕配合物的荧光强 度 , 而且可 以降低材 料成 本 。 本文 选用 l T fN A 为配 阴离 子 ,以邻菲 咯啉 为协 同配体 ,分别掺杂 非荧 - 光离子 以及荧光 稀土 离子 T 3 b 形成 新 的配 合物 ,结合 红外 光谱 、 元素 分 析、差热一 重等 方 法对 配合 物 进 行 了表 热
征, 对其荧光性能进行 了研究 。
将 0 2 96g 0 9mmo) - .3 ( . 1 萘基 甲酰三氟丙酮和 0 0 95 l f . 5 g 0 3mmo) (. 1的邻 菲咯啉加入到 5 0mL圆底烧瓶 中 , 用约 1 O
mL无水 乙醇溶解 ,置于 6 O℃恒 温水 浴 中搅 拌 0 5mi, . n 然 后分别加 入按不 同计量 比( u : E 3 或 E3 : 3 u Tb 分别 为
( uRE 一 )jNT 3 h n配 合物 的合 成 、表 征 及 荧光 性 能 研 究 E , (- A)P e B
王连蒙 赵永亮h ,张 梅 高德青。 , ,
1 .内蒙古大学化学化工学院 , 内蒙古 呼和浩特
3 .五普塔尔大学 ,德国 五普塔尔 4 19 2 1
00 2 101 1 0 7 081
光效率 。 这类 配体与镧系离子形成稳 定 的六元环 , 接吸 收 直 激发光并有效 的传递能 量 , 尤其是在协 同配体 的存 在下可 以 大大提高发光效率 。 研究 表 明 , 稀土 发光配 合物 中掺 入非 在 荧光稀土离子可提高配合物 的发 光强 度[ 。 用掺 杂方法在 3 采 3
Eu(Ⅲ)、Tb(Ⅲ)配合物的制备、表征及荧光性能研究
中, 我们基于 B一二酮类配体的优 良配位性能及较 强敏化稀土离 子发光 的作用 , 以吡啶 一26一二 甲酸为起始原 料合成 了一 种新 , 型 B一二酮配体 4一( 2一乙酰基 一 3一氧代丁基 ) 吡啶 一 , 2 6一二 甲酸 甲酯 ( , L) 同时分 别制备了该配体与稀 土离子 E (I) T uI 和 b I (l) I 的配合物 , 1 通过荧光光谱考察 了配体 L对稀土离子 E (I) uI I 和 T (I) b I 的敏化性能。 I
韩洪 星
( 中南大 学化 学X _ 学院 ,湖 南 长沙 T - 40 8 ) 10 3
摘 要 : 以吡啶 一 , 二甲酸为起始原料合成了一种新型 B一 26一 二酮配体4一 2 ( 一乙酰基 一 氧代丁基) 3一 吡啶 一 , 一 26 二甲酸
甲酯 ( , L) 其结构通过 红外 光谱 和核磁共振氢谱得 以确定。 同时制备 了该配 体与稀土 离子 E (I) r (I) u I 和 r I 的配合物 , I b I 通过元 素分
A s a t U igp r ie一 , b t c : s yi n 2 6一dcroy cai s t t g tr l anvliaddm ty 4一( r n d i b xl c a a i ei , oe l n i e l a i d s rn ma a g h 2一ae l 3一 ct 一 y oo uy) yiie一 , dcro y t w s y tei d h g n a h rc r e yI n H MR x b t p r n 2 6一 i b xl e a nhs e .T el a dw s a t i db a d1 N .Moevr i 1 d a a s z i c a ez R roe, t s
Eu(Ⅲ)/Gd(Ⅲ)-HTTA—POA—Phen酉己合物的合成与荧光性质研究
h l r c n ee h e n o c f oe n eGd o s oteE ( I c mpe e i la, eo t m o c nrt no T ef o se c n a c me t f o u rs e c ue n l c in t h uI ) o lx s s e r T I c h p mu c n e t i i ao f Gd s . moa a t n . eitr o eua eg a s r t e (OA)丌 A) h na dE (OA) A) h na — ¨i 4( l f ci )T em l l e ryt f we nGdP 0 r r o h n c r n r eb n e , e u P P n ( TT , e p P
s a n n lcr ni c n i gee to cmir so e T erc mp sto saer v ae ob coc p . h i o o i n l e ldt eEu Gd(O ) A 2hn = ~1 T e urscn i e . P A( Tr ) e 0 ) h f oe-et P . l
( h n 的配合物 ,并运 用元 素分析 、红外 光谱 与 扫描 电镜 对这 些配合物进 行表征 。 结果表 明 :这些 配合 物的 组 P e)
成为 E . u
一
与 E (O ,h n的 荧光激发光谱的 简单组合 ,配体 1r 因化学环境不 同,在 配合物 E (O ( T ,h n中的激 uP A) e P _A uP A) A) e T P 发带比在 配合物 E ( T h n中的激 发带发生 明显 的蓝移 ,这说 明新 的配合物 已经 生成 。共发光 Gd+ uT A) e P 离子对 配
β-二酮类稀土(Eu,Tb)配合物的合成与发光性能的研究的开题报告
β-二酮类稀土(Eu,Tb)配合物的合成与发光性能的研
究的开题报告
题目:β-二酮类稀土(Eu,Tb)配合物的合成与发光性能的研究
研究背景:
稀土材料是具有特殊光学、磁学、电学等性质的重要功能材料。
稀
土配合物作为稀土材料的一种有机衍生物,具有良好的化学稳定性和光
学性能,可广泛应用于荧光传感器、电化学传感器、生物医药、光电感
应发光等领域。
而β-二酮类化合物是合成稀土配合物的一种常用配体,
其结构简单,易合成,而且能够与稀土离子配位,具有广泛的应用前景。
研究内容:
本研究旨在合成β-二酮类稀土(Eu,Tb)配合物,并研究其光学性能。
具体内容如下:
1. 合成β-二酮类配体及稀土(Eu,Tb)配合物。
2. 通过FT-IR和UV-Vis对β-二酮类配体和稀土配合物的结构进行表征。
3. 测定β-二酮类稀土(Eu,Tb)配合物的发光性能,并对其发光机理进行探讨。
4. 研究β-二酮类稀土配合物在不同pH值条件下的发光性能变化。
研究意义:
本研究将有助于深入了解稀土配合物的合成及光学性质,并为其在
荧光传感器和光电设备等领域的应用提供科学依据。
特别是对β-二酮类
稀土(Eu,Tb)配合物在不同pH值条件下的发光性能变化进行研究,对于
探究其在生物医药领域的应用前景具有重要意义。
铕_柠檬酸_1_10菲咯啉三元配合物的合成及荧光性质的研究
铕-柠檬酸-1,10菲咯啉三元配合物的合成及荧光性质的研究X陈 野1,蔡伟民1,2,崔 丹1,孙晓君1(1.哈尔滨工业大学环境科学与工程系,黑龙江 哈尔滨 150001;2.上海交通大学环境科学与工程系,上海 200030) 摘 要:合成了铕的柠檬酸、1,10菲咯啉三元配合物,并用红外光谱、差热分析、热重分析和荧光光谱等手段研究了配合物的组成、结构及发光性质。
结果表明第二配体的加入能有效提高能量传递效率,对铕的发光有增强作用。
关键词:荧光;稀土;柠檬酸;1,10菲咯啉中图分类号:O614.338;O433.2 文献标识码:A 文章编号:1004-0277(2002)04-0013-03 近年来,由于稀土元素发光强度高、单色性好的特点,同时稀土配合物更能通过“天线效应”产生更高的能量转移效率而发出强荧光,引起了人们的广泛关注[1]。
科研工作者在这方面进行了大量的研究[2、3]。
在15种稀土元素中,因其电子结构的不同,只有钐、铕、铽、镝能发出强荧光。
钐和铕的电子结构分别为[Xe] 4f5和[Xe]4f6,通过电荷跃迁产生荧光,铽和镝的电子结构分别为[Xe]4f8和[Xe]4f9,而易于f-d跃迁产生强荧光,且它们的激发态常与有机物配体的三重态能级匹配,能量转移效率高而更易合成出强荧光的有机配合物[4]。
其中铕的性质最好,它不仅易于生成多元配合物,而且发光性质很好。
本文在乙醇水溶液中合成了铕-柠檬酸-1,10菲咯啉三元配合物。
测定了配合物的组成,通过红外光谱和热谱对其进行了研究,并对其荧光性质进行了考察。
1 实验1.1 试剂Eu2O3纯度为99.99%,柠檬酸、1,10菲咯啉、氢氧化钠、乙醇等均为分析纯。
1.2 配合物的制备1.2.1 二元配合物的制备将一定量的Eu2O3溶于1∶1的盐酸中,在电炉上加热蒸去溶液中多余的盐酸。
用20%的氢氧化钠调pH至6~7。
将一定量的柠檬酸和1,10菲咯啉分别用1∶1的乙醇水溶液溶解。
三元含氮杂环化合物的合成及其光电性能研究
三元含氮杂环化合物的合成及其光电性能研究引言近年来,含氮杂环化合物作为有机光电材料,因其独特的光电性能受到了广泛的研究。
在有机光电领域中,三元含氮杂环化合物由于其良好的电子传输性能和可调控的光电性质而备受关注。
本文将重点讨论三元含氮杂环化合物的合成方法和其光电性能的研究成果。
一、三元含氮杂环化合物的合成方法1. 环合反应法环合反应是常用的一种合成三元含氮杂环化合物的方法。
这种方法通过将含有亲核试剂和亲电试剂的两个底物反应,形成新的杂环化合物。
例如,苯胺和吡啶可以进行环合反应,得到一种含有吡啶环和噻吩环的三元杂环化合物。
2. 氧化还原反应法氧化还原反应是合成三元含氮杂环化合物的另一种重要方法。
这种方法常用于合成含有吡啶环和三嗪环的化合物。
通过选择合适的氧化剂或还原剂,可以控制反应的方向,从而得到目标化合物。
例如,将吡啶胺和三氯氮进行氧化还原反应,可以合成一种含有吡啶环和三嗪环的三元杂环化合物。
二、三元含氮杂环化合物的光电性能研究1. 光电转换性能三元含氮杂环化合物在光电转换领域具有广泛的应用前景。
研究人员通过对其光电性能的测量和分析,可以评估其在太阳能电池、光电传感器等设备中的应用潜力。
例如,已有研究表明,一种含有嘧啶环和吡咯环的化合物在太阳能电池中表现出良好的光电转换效率和稳定性。
2. 光致发光性能三元含氮杂环化合物通常具有较强的荧光性能。
研究人员可以通过测量其光致发光光谱,研究其发光机理和荧光性能。
光致发光性能的研究对于理解和改进有机光电材料的应用具有重要的意义。
例如,一种含有噻吩环和吡唑环的化合物在荧光生物成像中展现出良好的应用前景。
3. 光电导性能三元含氮杂环化合物还可用于制备有机导电材料。
研究人员通过测量其电导率和导电特性,评估其在导电薄膜、有机发光二极管等光电器件中的应用潜力。
已有研究表明,一种含有吡咯环和嘧啶环的化合物展现出较高的电导率和稳定性,可用于制备柔性有机电子器件。
结论综上所述,三元含氮杂环化合物的合成方法多种多样,包括环合反应法和氧化还原反应法等。
新的稀土铕三元配合物的合成及表征
新的稀土铕三元配合物的合成及表征摘要:通过乙酰蒽与乙酸乙酯的克莱森缩合反应,合成新配体9-蒽甲酰丙酮,并与邻菲罗啉、稀土铕(Ⅲ)合成三元稀土配合物。
通过元素分析、EDTA配位滴定分析、红外、荧光光谱分析测定了配合物的组成、结构和发光性能;利用差热-热重分析测定了配合物的热稳定性。
研究结果表明,稀土三元配合物在612.05 nm处发出强的Eu3+特征荧光。
关键词:克莱森缩合;三元稀土配合物;荧光性质1 前言稀土β-二酮配合物作为强荧光配合物的研究一直为人们所重视。
这是由于配合物中存在着螯合环并包含电子可运动的共轭键,使β-二酮与稀土生成的配合物在只含有氧的配体中是最稳定的;而且在这类配合物中存在着从具有高吸收系数的β-二酮配体到Tb3+、Eu3+等的高效能量传递,从而使得它们在所有稀土有机配合物中发光效率最高。
本文利用克莱森(claisen)缩合[6]的方法合成新的β-二酮配体9-蒽甲酰丙酮,并利用元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱、对配体进行了表征;配体与邻菲罗啉、稀土铕(Ⅲ)合成三元稀土配合物,用荧光光度法对三元稀土配合物的荧光性质进行了研究,并讨论了铕配合物的荧光性质。
2 实验部分2.1原料与试剂乙酰蒽按文献方法合成,纯化后产物熔点:74℃~75℃;氢化钠NaH,纯度99%,含量80%;乙酸乙酯CH3COOC2H5,纯度99.9%;氧化铕Eu2O3,纯度99.99%。
本文所用其它试剂均为分析纯,所用溶剂使用前均经过脱水重蒸处理。
2.2仪器与测试条件熔点用上海产X4型显微熔点仪测定;元素分析用Elementar Vario ELIII 型元素分析仪测定;红外光谱用Bruker EQUINOX55 型红外光谱仪,KBr压片法测定;荧光光谱采用美国V ARINA公司cary-eclipse荧光分光光度仪测定,测定条件为常温。
2.3 9-蒽甲酰丙酮的合成反应方程式:氮气保护下,以四氢呋喃为溶剂,2mmol的乙酰蒽和4mmol的乙酸乙脂在8mmol氢化钠存在下进行反应,反应温度约65℃,反应开始后有氢气缓慢放出。
2,5-二芳基-1,3,4-噁二唑铕配合物的合成和发光性能研究
2,5-二芳基-1,3,4-噁二唑铕配合物的合成和发光性能研究梁波;吴忠联;朱卫国【期刊名称】《湘潭大学自然科学学报》【年(卷),期】2009(031)001【摘要】合成了一系列以2-芳基-5-(α -吡啶基)-1,3,4-噁二唑为中性配体的铕配合物,并对材料的结构和发光性能的关系进行了研究.研究表明:(1) 铕配合物在290~350 nm都有强烈的紫外吸收,且在紫外光的激发下都能产生铕离子的特征光谱(613 nm);(2) 配合物薄膜的荧光激发光谱与配合物溶液的激发光谱相比,由于分子间作用力增大,光谱蓝移了60 nm左右,但均为铕离子的特征光谱.以铕配合物为客体,以高分子材料聚乙烯基咔唑(PVK)为主体,制备的电致发光器件的最大亮度为15 cd/m2,在器件结构相同的条件下,配体结构对发光性能有较大的影响:Eu(DBM)3MeO-OXD和 Eu(DBM)3F-OXD相比,前者的光致发光强度比后者强,其电致发光的最大亮度却只有后者的四分之一.实验结果表明,通过对中性配体进行结构修饰,可以达到优化铕配合物的发光性能的目的.【总页数】8页(P63-70)【作者】梁波;吴忠联;朱卫国【作者单位】长沙理工大学,汽车与机械工程学院,湖南,长沙,410076;湘潭大学,化学学院,环境友好化学与应用省部共建教育部重点实验室,湖南,湘潭,411105;湘潭大学,化学学院,环境友好化学与应用省部共建教育部重点实验室,湖南,湘潭,411105;湘潭大学,化学学院,环境友好化学与应用省部共建教育部重点实验室,湖南,湘潭,411105【正文语种】中文【中图分类】O626【相关文献】1.2,5-二芳基取代基-1,3,4-噁二唑类衍生物的合成与表征 [J], 徐洪耀;沈娟;光善仪;李村2.无溶剂微波促进合成2,5-二芳基-1,3,4-噁二唑 [J], 李政;朱安国3.2,5-二芳基-1,3,4-噁二唑化合物的合成研究 [J], 赵静;李德强;雷英杰4.新型可溶性2-(对辛氧基)苯基-5-(2-吡啶)-1,3,4-噁二唑-噻吩甲酰三氟丙酮-铕配合物的合成及其光致发光性能的研究 [J], 肖尊宏;朱淮武;陈卓5.2,5-双去氢枞基-1,3,4-噻二唑和2,5-双去氢枞基-1,3,4-噁二唑的合成 [J], 韩春蕊;宋湛谦;商士斌因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
新型β-二酮配体及其Eu(Ⅲ)三元配合物的合成、表征及发光性能的研究
其为第一配体 , 邻菲罗啉( hn 为第二配体 , P e) 合成 出新型稀 土 E (]) u 1 三元配 合物。通 过元素分析 、红外光 I
谱 、紫外光谱 、 荧光光谱对合成的配体及三元配合物进行 了表征。红外光谱的分析表 明: 配体 L含有 二酮 结构 , 且烯醇式含量高 ; 配合物 中 L的氧原子 以及 P e hn中的氮原子与稀 土离 子进行 了配位 。紫外光谱的分
1 9 ( . 1mo) . 9g O 0 1,lh后 加 入 苯 甲 酸 乙 酯 5 7 . 2mL( . 4 0 0
的含溴基团的 二酮配体 , 以其作 为第 一配体 ,邻菲罗啉 并 为第二配体 , 合成 了新型 E ( 的三元配合物。 u Ⅲ)
mo , 续 升 温 到 8 1 继 ) 1℃ ,氩 气 保 护 下 ,回流 搅 拌 8h ,冷 却
析表明配合 物中的能量传递主要来 自第一配体 。通过荧 光光谱研究 了配合物 的发 光性质 ,结果显示 配合 物
表现出 E 3 u 的特 征 发 射 ,主发 射 峰 为 E ” 的 一 u D0 发 射 , 于 窄 带 发射 ,单 色性 较好 , 具 有潜 在 应 用 属 是
价值 的红色发光材料 。
引 言
二酮类化合物是一类 重要的有机合 成 中间体 ,其分子 内酮式一 醇 式 间 的 转 变 赋 予 其 许 多 独 特 的 配 位 化 学 性 烯
定法测定 ;红外光 谱用 日本 S MA U I _4 O HI DZ Fr R8 O S型红 外光谱仪( r KB 压片 )测 定 ; 外光谱 用 日本 HI AC - 紫 T HIU 40 10型紫外一 可见光分 光光度 计测定 ;荧 光光谱 用 日本 HI - T C -50荧光光谱仪测定 。 A HI 4 0 F
三种Er(Ⅲ)配合物的合成、晶体结构及光物理研究
文 章 编 号 :10 —8 1 0 1 919 —8 0 14 6 ( 1) —6 70 2 0
T r eE () o dn t n P lmes S nh s , h e r Co r iai oy r : y t ei m o s
Cr s a t uc u e n Pho o ysc lPr p r i s y t lS r t r s a d t ph i a o e te
cn a t s t e l a d b h y r t ema t o .T e sr cu e r ee mi e y s ge c y t l X—a i n ma e a h i n y t e h d oh r l meh d h tu t r s we e d tr n d b i l — r sa r y g n d f a t n S r cu e a a y i i d c t st a h o l x 1 i D sr c u a p lme i h o sr ce n to i r c i . tu t r n l ss n ia e h tt e c mp e s a 3 t t r l o y r w t t e c n t t d u i f o u h u
( c olfC e ir dC e i l n i ei , i nn oma U i r t D i , i nn 1 0 9 C ia I h o o h ms ya h mc gn r g La i S t n aE e n o gN r l nv sy a a La i 16 2 , hn) e i, ln o g (ntu h ms y o uci azdMa r l Lann oma U i r t D i , i nn 10 9 C ia Z stt o C e irfr nt n le t i s i i N r l nv sy a a La i 16 2 , hn) l i ef t F o i ea, o g e i, l n o g
一种Tb(Ⅲ)配合物的合成、结构及发光性能研究
一种Tb(Ⅲ)配合物的合成、结构及发光性能研究迟玉贤;房立钧;杨艳红【摘要】One new Tb(Ⅲ) coordination complex with the ligand p-nitrobenzoic acid, [Tb2 (C7H4NO4)6 (H2O)4·H2O]n, has been synthesized by the hydrothermal method. Its structure was determined by single-crystal X-ray diffraction. The structure analysis indicates that the complex crystallizes in the triclinic is space group P-1. Each asymmetric unit contains two crystallographically independent Tb(Ⅲ) ions, I. E. , Tbl is eight-coordinated and Tb2 is nine-coordinated. In the crystal, Tb(Ⅲ) ions are connected through p-nitrobenzoates into a 1D chain along a direction. The p-nitrobenzoates adopt three kinds of coordination modes, chelating bidentate, bridging bidentate and bridging tridentate. Moreover, these 1D chains are further connected by three types of hydrogen bonds to form 2D hydrogen bonding network. At room temperature in the solid state, the IR, UV-Vis-NIR, excitation and emission spectra of the complex were measured and analyzed. The study of photophysical properties reveals that the complex exhibits intense characteristic emissions of Tb(Ⅲ) ion with the excitation of visible light at room temperature (λex=488 nm) , which should be attributed to the sensitization from the organic ligand.%采用水热合成方法,以对硝基苯甲酸为配体,合成了1种具有1D链状结构的Tb(Ⅲ)配合物[Tb2(C7H4NO4)6(H2O)4·H2O]n,通过X-射线单晶衍射确定了该配合物的晶体结构.结构分析表明,该配合物属三斜晶系,P-1空间群,配合物的不对称单元中包含2个不等效的Tb(Ⅲ)离子,Tb1为8配位,Tb2为9配位.在晶体中,Tb(Ⅲ)离子被对硝基苯甲酸根连成1D链状结构,其中,对硝基苯甲酸根采取3种配位模式,即螯合双齿,桥联双齿,桥联三齿.而1D链之间又通过3种类型的O-H…O氢键被连成2D氢键网络结构.在室温下,测定了该配合物晶体粉末的IR(红外)、UV-Vis-NIR(紫外-可见-近红外)吸收光谱以及荧光激发和发射光谱.光物理研究表明,该配合物在可见光的激发下(λEx=488nm),表现出较强的Tb(Ⅲ)的特征发射,这主要归功于配体的敏化作用.【期刊名称】《辽宁师范大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2012(035)001【总页数】5页(P88-92)【关键词】Tb(Ⅲ)配合物;晶体结构;发光性质【作者】迟玉贤;房立钧;杨艳红【作者单位】辽宁师范大学化学化工学院,辽宁大连 116029;辽宁师范大学化学化工学院,辽宁大连 116029;辽宁师范大学化学化工学院,辽宁大连 116029【正文语种】中文【中图分类】O614.3近些年来,关于稀土配合物的研究一直备受重视,因为它们不但具有丰富多彩的晶体结构,并且在光、电、磁等方面具有潜在的应用价值,尤其是它们独特的发光性能在发光材料研究方面具有重要的研究意义[1-2].但是,Ln(Ⅲ)离子的f-f跃迁是部分禁阻的,吸收系数小,发光强度弱.所以,将在紫外或可见区具有强吸收的平面共轭结构的有机配体引入体系,利用有机配体来增强Ln(Ⅲ)离子发光,即“天线效应”[3-4].在可见区具有发光的Sm(Ⅲ)、Eu(Ⅲ)、Tb(Ⅲ)等配合物的荧光单色性好、发光强度高,是一类具有独特性能的发光材料[5-6].例如,将Tb(Ⅲ)配合物复合于苯乙烯/甲基丙烯酸的共聚体系中,制备出具有发光性能的透明树脂,结果表明复合后的稀土配合物光学树脂具有较高的发光效率[7].又如以均苯四甲酸为配体的Tb(Ⅲ)配合物,稳定性好,荧光强度高,可用来标记蛋白质,对抗体或抗原进行微量分析,也可用来检测植物中生长激素的含量[8].然而,要合成具有良好发光性能的稀土配合物,配体的选择是至关重要的[9].笔者以对硝基苯甲酸为配体,合成了1种Tb(Ⅲ)配合物,对配合物的晶体结构进行了解析,并进行了光物理性能的研究.室温下,该配合物在488nm光的照射下可发出较强的绿光,表现出Tb(Ⅲ)的特征发射.1 实验部分1.1 试剂和仪器对硝基苯甲酸,丙二酸均为分析纯,Tb(NO3)3·6H2O是用Tb4O7(99.99%)与分析纯的硝酸自制.晶体结构测定采用Bruker Smart APEX-II X射线单晶衍射仪测定;IR光谱采用日本JASCO公司FT/IR—480型傅立叶变换红外光谱仪测定;紫外可见吸收光谱采用JASCO公司V—570型紫外/可见/近红外分光光度计测定;荧光光谱采用JASCO公司FP—6500型荧光光谱仪测定;配合物的元素含量由PE—240C元素分析仪测定.1.2 配合物[Tb2(C7H4NO4)6(H2O)4·H2O]n的合成称取0.10g(约0.6mmol)对硝基苯甲酸溶于5mL乙醇中,得无色溶液(I);称取0.30g(约0.6mmol)Tb(NO3)3·6H2O溶于5mL水中,得溶液(II);称取0.03g(约0.3mmol)丙二酸溶于5mL水中,得溶液(III).搅拌条件下,将溶液(I)加入到溶液(II)中,溶液变浑浊,再将溶液(III)滴加到上述混合液中,用1mol/L NaOH溶液调pH≈5,溶液仍为浑浊.将混合液转移到内衬聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中,恒温100℃反应7d后,自然冷却至室温,过滤,滤液静置数十天后析出浅黄色块状晶体.该晶体在室温下可以稳定存在,不溶于水、乙醇和DMF.该配合物的分子式为Tb2C42H34N6O29,分子量为1404.59.元素分析实验值(%)C:35.25;H:2.73;N:5.63.理论计算值(%)C:35.76;H:2.42;N:5.98.1.3 配合物晶体结构测定在293K温度下,选取合适的浅黄色透明晶体样品,在Bruker Smart APEX-II X 射线单晶衍射仪上收集衍射数据,以 Mo-Kα射线(λ=0.071 073nm)作为辐射源,采用ω扫描方式.晶体结构用直接法解出,经全矩阵最小二乘程序修正.全部计算和绘图采用SHELXTL程序系统完成.配合物主要晶体学数据列于表1中.表1 配合物的主要晶体学数据Table 1 Crystallographic data and structure refinement parameters for the complex化学式,分子量Tb2C42H34N6O29,1404.59-1 a,b,c/nm 0.939 52(12),1.544 47(19),1.869 3(2)α,β,γ/° 75.310(2),80.536(2),77.648(2)晶胞体积/nm3,Z值2.545 69(5),2 Dc/g·cm-3,F(000) 1.833,1 380 θrange for data collection/(°) 2.27~29.10 Limiting indices -12≤h≤11,-20≤k≤20,-24≤l≤20衍射点/独立衍射点 15 948/11 760[R(int)=0.023 2]Goof值 1.009最终R 值[I>2σ(I)] R1=0.039 9,wR2=0.075 9 Δρmax,Δρmin(103 e· nm-3) 0.889,晶系,空间群 Triclinic,P-0.8492 结果与讨论2.1 晶体结构描述图1 配合物的不对称单元Fig.1 The asymmetric unit of the complex图2 配合物沿a方向的1D链Fig.2 1Dchain structure of the complex along a direction结构分析表明,该配合物属三斜晶系,P-1空间群,是1个具有1D无限结构的Tb(Ⅲ)配位聚合物,其不对称单元为[Tb2(C7H4NO4)6(H2O)4·H2O].每个单元中包含2个不等效的Tb(Ⅲ)离子,6个对硝基苯甲酸根,4个配位水和1个结晶水分子(图1).Tb1为8配位,其中5个O原子来自于5个不同的对硝基苯甲酸根,剩余3个O原子来自于配位水分子,Tb1-O键长在0.230 5(3)~0.247 4(3)nm之间.Tb2是9配位,8个O原子来自于6个不同的对硝基苯甲酸根,剩下1个O原子来自于配位水分子,Tb2-O键长在0.229 2(3)~0.290 8(4)nm范围.在晶体中,对硝基苯甲酸根采用了3种配位模式,即螯合双齿,桥联双齿,桥联三齿.不对称单元中的Tb1和Tb2是由3个对硝基苯甲酸根连接在一起的,其中2个对硝基苯甲酸根采取桥联双齿的配位模式,而剩余1个对硝基苯甲酸根采取桥联三齿的配位模式.相邻单元中的Tb(Ⅲ)离子则是通过2个对硝基苯甲酸根以桥联双齿的方式连接在一起,并沿a方向无限延伸,形成1D链状结构(图2).另外,晶体中存在O—H…O型氢键.即配位水分子(O3)与相邻链中的对硝基苯甲酸根的1个硝基氧原子(O26)形成氢键(O3—H…O26,0.288 4nm),从而将配合物连成1D双链结构(图3).同时结晶水分子(O27)规则的排布在1D 双链之间,与配位水分子(O4)和对硝基苯甲酸根的羧基氧原子(O11)形成氢键(O4—H…O27,0.267 5nm;O27—H…O11,0.290 1nm),最终将该配合物在ac面上形成2D氢键网络结构(图4).图3 配合物的1D双链结构Fig.3 1Ddouble-chain structure of the complex 图4 图4配合物的2D氢键网络结构Fig.4 2Dhydrogen bonding network of the complex2.2 配合物的光物理性能2.2.1 配合物红外光谱在室温下,以KBr压片测定了该配合物的IR光谱,并进行分析指认.在配合物的IR谱中(图5),出现了羧基的反对称伸缩振动νas-COO-(1 615cm-1)和对称伸缩振动νs-COO-(1 421cm-1)的吸收峰.其Δν=194cm-1,小于200cm-1,说明 COO-上的2个 O均参与配位[10].在1 522cm-1和1 349cm-1表现出硝基的反对称伸缩振动νas-NOO-和对称伸缩振动νs-NOO-吸收峰.而518cm-1和342cm-1的吸收带可指认为Tb—O振动峰,详细指认见表2.表2 配合物的红外光谱指认Table 2 Assignments for IR spectra of the complex图5 配合物的IR光谱Fig.5 The IR spectrum of the complex2.2.2 配合物UV-Vis吸收光谱室温下,测定了配合物固体粉末的UV-Vis-NIR 吸收光谱(图6),其在200~420nm表现出配体较强的π→π*跃迁吸收带.与配体对硝基苯甲酸的吸收光谱相比,其在468nm处出现1个吸收带,可指认为对硝基苯甲酸与Tb(Ⅲ)形成配合物后产生的LMCT(Ligand-to-Metal Charge Transfer,配体到金属的电荷转移)跃迁,说明有机配体的确可将能量传递给Tb (Ⅲ).另外在配合物的电子吸收光谱中没有Tb(Ⅲ)离子的特征吸收,这是因为Tb(Ⅲ)的f-f*跃迁是禁阻跃迁.2.2.3 配合物发光性质的研究在室温下,测定了配合物固体粉末的激发和发射光谱(图7).以λEm=545nm为监测波长,测定该配合物的激发光谱,得到其最佳激发波长位于488nm,并且从其激发光谱与配体对硝基苯甲酸的吸收光谱可以明显看出,配体与Tb(Ⅲ)的激发态能级匹配较好,表明对硝基苯甲酸应该能有效敏化Tb(Ⅲ)的离子的特征发光.在λEx=488nm激发下,配合物在518、545、585、621nm表现出Tb(Ⅲ)的4个特征发射带,可分别指认为Tb(Ⅲ)的5 D4→7FJ(J=6,5,4,3)跃迁.值得一提的是该配合物是用可见光(488nm)激发,得到了545nm处的绿光,这对于光学成像技术有重要的意义.图6 配合物(-),对硝基苯甲酸(…)的UV-VIS-NIR光谱Fig.6 The UV-Vis-NIR spectra of the complex(-)and p-nitrobenzoic acid(…)图7 配合物的荧光光谱(发射-,激发…)Fig.7 The fluorescence spectra of the complex(emission-,excitation…)参考文献:[1]YU Q Y,ZHOU X X,LIU M S,et al.Syntheses,characterization and luminescence of two lanthanide complexes[Ln2(acetate)6(H2O)4]·4H2O [Ln= Tb(1),Sm(2)][J].Rare Earths,2008,26(2):178-184.[2]MANSEKI K,HASEGAWA Y,WADA Y,et al.Visible and near-infrared luminescence from self-assembled lanthanide(Ⅲ)clusters with organic photosensitizers[J].Luminescence,2007,122-123:262-264. [3]牛淑云,李艳莹,金晶,等.系列 Ni-Ln(Ⅲ)配合物的合成、晶体结构及光物理性质[Ln(Ⅲ)= Tb,Eu,Nd][J].辽宁师范大学学报:自然科学版,2009,32(4):462-465.[4]XU H B,LI X,ZHANG L Y,et al.Structures and photophysical properties of homo-and heteronuclear lanthanide(Ⅲ)complexes with bridging 2-Methyl-8-hydroxylquinoline(HMq)in theμ-phenol mode [J].Crystal Growth and Design,2010,10(9):4101-4108.[5]ZHOU Y H,CHEN M D,GUO S L,et al.Photoluminescence properties of dinuclear lanthanide complexes in visible and near-infrared region[J].Rare Earths,2010,28(5):660-665.[6]GAWRYSZEWSKA P,CIUNIK Z.Structure and photophysical properties of new lanthanide(Ⅲ)complexes[Ln(C10H8O6)1.5(H2 O)3]·H2O[J].Photochemistry and Photobiology A:Chemistry,2009,202(1):1-9.[7]王冬梅,林权,符连社,等.含稀土铽(Ⅲ)配合物透明树脂的制备及性能研究[J].高等学校化学学报,2001,22(4):695-697.[8]任慧娟,洪广言,宋心远.均苯四甲酸铽发光配合物的合成与表征[J].稀土,2004,25(6):48-51.[9]HUANG Y,YAN B,SHAO M.Synthesis,crystal structure and photoluminescent properties of four lanthanide 5-nitroisophthalate coordination polymers[J].Solid State Chemistry,2009,182(4):657-668.[10]李维芬,郑倩,崔元靖,等.铽与5-氨基间苯二甲酸配合物的合成及发光性能[J].材料科学与工程学报,2009,27(1):40-42.。
稀土有机配合物荧光材料的研究进展
稀土有机配合物荧光材料的研究进展刘斌;段广彬;刘宗明【摘要】概述稀土有机配合物的荧光发光机理,即有机配体通过对稀土离子的敏化作用,并将其跃迁的能量传递给稀土离子供其发光;列举芳香胺类、β-二酮类和多胺多羧酸类等新型的有机配体结构.提出稀土有机配合物材料的研究与应用应致力于研发高性能有机配体,并着手解决极易被水猝灭和量子产率不高等问题.认为合成平面刚性强并对稀土离子进行有效保护的新型有机配体,可以有效增强稀土有机配合物的荧光强度以改善其应用范围.【期刊名称】《中国粉体技术》【年(卷),期】2018(024)003【总页数】5页(P6-10)【关键词】稀土有机配合物;有机配体;敏化作用;荧光性能【作者】刘斌;段广彬;刘宗明【作者单位】济南大学材料科学与工程,山东济南250022;济南大学材料科学与工程,山东济南250022;济南大学材料科学与工程,山东济南250022【正文语种】中文【中图分类】TQ422稀土离子具有独特的、优异的光、电、磁性能[1-2],一直受到研究人员的追捧,并被广泛应用在高精尖的领域。
稀土有机配合物研究是对稀土离子研究过程十分重要的部分,其光电性能优于单一稀土离子。
稀土有机化合物的研究涉及到化学、物理、生物等各种领域,已形成为一门相互交叉学科,并在有机发光二极管(OLEDs)、生物、医学等领域发挥着重要的作用,为人类的生活提供了异常丰富的发光材料[3]。
稀土元素的离子价态大多数是+3价金属离子Ln3+,只有极少数有+2价或者+4价。
由于它们的4f电子层中排列的电子不同以及电子在轨道中排列方式存在差异,使得稀土元素具有异常复杂的能级跃迁。
稀土元素的荧光发射的原因在于4f-4f跃迁、5d-4f跃迁和电荷跃迁这3种能级跃迁[4]。
在所有的稀土元素中,由 Eu3+、Tb3+、Dy3+、Sm3+和有机配体所形成的配合物具有较好的荧光性能。
在紫外光的激发下,稀土离子的4f电子层容易发生4f-4f的电子跃迁,使得电子经历从基态到激发态再由激发态回到基态的过程,从而在此过程中产生荧光发光。
新的稀土Eu_Tb_二酮三元配合物的合成与光谱性质
,
因此通过对 β 二酮配体进行结构修饰往往能显著 。 为此, 本文设计 合成了含有给电子基的 β 二酮配体( L) ,并以其为 第一配体,同时引入作为敏化稀土离子 antenna 基 团的协从配体 bipy,phen 作为第二配体,合成了新 Tb ( Ⅲ ) 三元配合物,研究了它们的各 的稀土 Eu, 种谱学性质,这对新型发光材料的研究有一定的 参考价值。
Tb( III) 配合物的红外光谱,见图 2 。 配体 L 在 1682 cm 处的吸收峰为典型的 β 二 1453 cm - 1 处的 酮羰基 C = O 伸缩振动频率; 1594 , 吸收峰分别为烯醇式六元环的羰基 C = O 和 C = C
-1 双键的伸缩振动频率; 1265 cm 处的吸收峰归属 -1
1 醇重结晶,得黄色固体 1. 35 g,产率 56. 48% 。 H
6. 61 ( s,enol NMR ( CDCl3 ) δ: 4. 02 ( s,keto CH2 ) , CH) , 7. 25 ( d,2H ) ,7. 47 ~ 7. 52 ( m,2H ) ,7. 75 ( t, 2H) , 7. 96 ( d,2H ) ,8. 35 ( s,1H ) ,17. 02 ( s, enol OH) 。其中在 17. 02 处出现了 β 二酮烯醇式 中羟基质子的特征化学位移,推知产物 L 主要以 烯醇式存在,仅含有少量的酮式结构。 1. 2. 2 稀土三元配合物的合成 将 L 和 phen 6H2 O 的无水乙醇溶 溶于无水乙醇中,加入 TbCl3· 液( 摩尔比 Tb∶ L∶ phen = 1∶ 3∶ 1 ) ,调节 pH 至中性, 搅拌,在紫外灯下发出明亮的绿光。继续反应 2 h, 静置,抽滤,真空干燥,得产物 Tb( L) 3 phen。 其他稀土三元配合物的合成方法相似 。
Eu(III)/Gd(III)-HTTA—BA—Phen配合物的合成与荧光性质研究
光 增 强 非 常 明 显 , 佳 G ” 离子 浓 度 为 0 4( 尔分数 ) 配合 物 E 1 G ( A) TT 2 hn荧光 增 强 的 主 最 d . 摩 . u… d B ( A)P e
的 配合 物 , 对 这 配 合 物 进 行 元 素 、 外 与 荧光 光 谱 分 析 . 果 表 明 : 些 配 合 物 的 组 成 为 E 1 d ( A) 并 红 结 这 u一 G B 一 ( TA 2 hn ( =0 ) 配合 物 E ( A)T T )P e 工 ~1 , u B ( TA)P e 2 h n比 配合 物 E ( A)P e uTT 3 h n具 有 曼 宽 的 激发 带 , 且激 发
ZH AO e h i Ll Zh — o, AO — e Xu - u , U igu XI Xim i
( p r me to e it y Zh z o a h r l g , h z o H u a 1 0 7, i a De a t n fCh m s r , u h u Te c e sCo l e Z u h u, n n 4 2 0 Ch n ) e
要 机 理 是 Eu B ( ( A) TTA) Ph n与 Gd BA) TTA) P e 2 e ( ( 2 h n配合 物 分 子 间 的 能量 传 递 .
关 键 词 : 光性 质 ; ; 甲酸 ;- 酚 甲酰 三 氟 丙酮 荧 铕 苯 2噻
中 图分 类 号 : 1. 3 O6 43
文献 标 识 码 : A
新型Eu(Ⅲ)三元配合物的合成及表征
新型Eu(Ⅲ)三元配合物的合成及表征白羽;李文亮;崔桂花【摘要】采用Pd/C催化水合肼还原法制备5-氨基-1,10-邻菲罗啉(APhen)配体,利用Eu(Ⅲ)与此配体和α-噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)反应,制备新型三元红色荧光配合物Eu(TTA)3APhen.运用元素分析、FT-IR(傅立叶红外光谱)、1HNMR谱、X射线光电子能谱(XPS)测试和荧光光谱技术等对合成的配合物进行表征和分析.结果表明,配合物中Eu3+离子与TTA中的O及APhen中的N原子配位,配合物具有良好的荧光性质,在579、591、613和652 nm处的发射峰分别对应于5D0→7FJ(J=0,1,2,3)的电子跃迁,且以在613 nm处Eu3+的5D0→7F2电子跃迁所发出的荧光强度最大,是EuCl3的34.5倍.%The 5-amino-1,10-phenanthroline (APhen) was synthesized using Pd/C as catalyst and hydra?zine hydrate as reduetant by reduction method. A novel ternary fluorescent complex Eu(TTA)3APhen was syn?thesized by the reaction of APhen, 2-thenoyltrifluoroacetone (TTA) and Eu(Ⅲ). The complex was characterized by elemental analysis, FT-IR, 1HNMR, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and fluorescence spectrosco?py. The results indicated that the Eu3+ ions of the complexes coordinated with O atoms of the TTA and N at?oms of the APhen, and the complex had excellent fluorescence property. The emission peaks at 579, 591, 613 and 652 nm of the complexes corresponded to the electron transition of 5D0→7FJ ( J=0,1,2,3). The emis?sion intensity of Eu3+ at 613 nm corresponded to 5D0→7F2 electron transition was maximum, which was 34.5 times of EuCl3.【期刊名称】《印染助剂》【年(卷),期】2017(034)007【总页数】4页(P20-23)【关键词】5-氨基-1,10-邻菲罗啉;三元配合物;荧光性质【作者】白羽;李文亮;崔桂花【作者单位】吉林医药学院化学教研室,吉林吉林 132013;吉林医药学院化学教研室,吉林吉林 132013;吉林医药学院化学教研室,吉林吉林 132013【正文语种】中文【中图分类】TQ610.4有机电致发光器件(OLEDs)在平板显示领域展示了巨大的科研和商业价值[1],研发高效稳定的有机电致发光材料,尤其是红色材料是全色显示OLEDs技术的关键。
2种稀土Eu^3+,Tb^3+配合物的合成与其光致发光性质
2 0 1 3 年2 月
上 戈
报( 自 然科学版)
、 , 0 1 .1 9 No.1
Fe b.20l3
J OURNA L OF S HANGHAI UNI VE RS I T Y ( NA TURA L S C I E NCE )
摘要: 设计合成新 的三齿有机配 体4 ( 4 ’ 一 咔 唑一 9 基一 丁基氧 ) 一 吡 啶一 2 , 6 一 二 甲酸( H2 C BODP A) , 并 以此 为配 体合成配 合物
N a 3 E u ( C B OD P A ) 3 和N a 3 T b ( C B O D P A ) 3 .通 过对有 机配 体分子 结构 的调 控, 稀土E u 。 + 和T b 。 + 有机配合 物 的激 发波
AN Ba o — l i , HUANG Xi a o — d i , M A Li — h ua , XU J i a — q i a n g
( C o l l e g e o f S c i e n c e s , S h a n g h a i U n i v e r s i t y , S h a n g h a i 2 0 0 4 4 4 , C h i n a )
Ab s t r a c t : A n e w t r i d e n t a t e o r g a n i c l i g a n d , 4 - ( 4 - c a r b a z o l - 9 一 y l — b u t o x y ) 一 p y r i d i n e 一 2 , 6 一 d i c a r b o x y l i c a c i d( H 2 C B O D P A ) , h a s b e e n d e s i g n e d a n d s y n t h e s i z e d . T h e c o r r e s p o n d i n g e u r o p i u m a n d t e r b i u m c o mp l e x e s , N a a E u ( C B O D P A ) 3 a n d N a a T b ( C B O D P A ) 3 , h a v e a l s o b e e n s y n t h e s i z e d . T h e e f e c t i v e e x c i t a t i o n w a v e l e n g t h s o f t h e t w o c o mp l e x e s s h i t f e d
La 3+掺杂Eu 3+偏苯三酸邻菲咯啉三元配合物的合成和荧光性能
l2 3
发
光
学
报
0 苦 g∞ 宣 § 目
合物 E l L T A) hn = ,. ,. ,. ,. , u 一 a (l pe ( 00 102 0 30 4
0506070 8 。用红外光谱 、G D G和扫描 电 . , , ,. ) . . T -T 子显微镜对其进行 了表征 , 试 了配合物 的荧光光 测 谱, 并讨论 了掺杂离子对 中心离子荧光性能的影响。
L 掺杂 E 3 偏苯三酸邻菲咯啉 + u+ 三 元配 合 物 的合 成和 荧 光性 能
张 塑 ,董丽敏 , 姜建 新,张显友
( 哈尔 滨 理 工大 学 材料 科 学 与 工程 学 院 , 龙 江 哈 尔 滨 黑 10 4 500)
摘要: 以偏苯三酸( L ) T A 为第一配体, 邻菲咯啉(hn 为第二配体, pe) 合成了铕偏苯三酸邻菲咯啉及铕镧系列
2 实
验
苯 三酸邻菲 咯啉三元配 合物 。具体 操作为分别 取 E C LC, 液 , 一定 体 积 混合 均 匀 , 拌 u 1和 a 1溶 按 搅 下加 入 T A 溶液 和 p e 液 ,0℃水 浴加 热 搅 I hn溶 8 拌 。用 2m lLN O o a H溶 液调节 p / H值至 6— , 7 有
稀土芳香羧酸配合物 , 因其发光单色性好 、 发光
强度高 、 具有很高的内量子效 率 , 且具有较高 的稳定
性而成为一类性 能 良好 的发光材料¨ 。近年来对 j 稀土芳香羧酸配合物的发光性 能的研究 日益受到人 们的关 注H 。已有的研究 表明 : 在稀 土芳香 羧酸 配合物中, 通过掺杂荧光惰性离子 , 以有效地增强 可 荧光强度。偏 苯三酸作为性 能 良好 的有 机配体 , 具
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
几种Eu(Ⅲ)三元有机配合物的合成与发光研究方璞龚孟濂*i中山大学化学与化学工程学院摘要:本论文合成了β-二酮及其Eu(Ⅲ)三元有机配合物,并用1H-NMR、元素分析、热重分析、红外吸收光谱、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等分析方法检验并比较其性质。
实验结果表明,3种Eu(Ⅲ)三元配合物均为优良的光致发光材料,其跨越400 nm的激发带使之适用于涂覆在近400 nm InGaN芯片上,制备红色LED。
关键词:β-二酮Eu(Ⅲ)有机三元配合物荧光发光二极管一前言半导体白光发光二极管(white light-emitting diode,WLED)是一种继白炽灯泡、普通和紧凑型荧光灯与各种类型高强度气体放电灯(HID)之后新的固体光源。
本学位论文以稀土Eu3+有机配合物作为探求新型的、高效的LED用红色发光材料的研究对象,进行有机配体及其Eu3+s三元有机配合物的分子设计、合成、光致发光性能研究,并应用于制备近紫外光半导体芯片激发的LED,探索其实际应用的可能性。
二合成实验(一) EuCl3溶液的制备(二) 乙酰联苯(ACBP)的合成[1][2](三) 联苯甲酰三氟丙酮(BPTFA)的合成[3]BPTFA元素分析测定值(计算值),%:C 62.17(65.75),H 3.909(3.767)。
BPTFA的FAB MS、1H NMR和元素分析结果表明:合成产物为目标产物。
(四) 二元配合物Eu(BPTFA)3(H2O)2的合成[4]—————————————创新项目:第六届化学院创新化学研究基金项目第200604号第一作者:方璞中山大学化学与化学工程学院指导教师:龚孟濂cesgml@Eu(BPTFA)3(H2O)2元素分析测定值(计算值),%:C 55.44(55.44),H 3.098(3.477)。
(五) Eu(Ⅲ)有机三元配合物的合成分别以邻菲啰啉(1,10-phenanthroline,phen)、联吡啶(bipyridine,bpy)和三苯基氧化膦(Triphenylphosphine oxide,TPPO)为第二配体,与Eu(BPTFA)3(H2O)2二元配合物反应,制备Eu(Ⅲ)有机三元配合物。
Eu(BPTFA)3phen:EuC60H41N2O6F9元素分析值(计算值),%:C 59.46(59.60),H 3.017(3.394),N 2.250(2.322)。
Eu(BPTFA)3(TPPO)2:EuC84H63O8F9P2元素分析值(计算值),%: C 63.41(63.64),H 3.746(3.914)。
Eu(BPTFA)3bpy:EuC58H41N2O6F9元素分析值(计算值),%:C 58.91(58.78),H 3.077(3.463),N 2.342(2.365)。
由元素分析结果可知,合成的Eu(Ⅲ)有机三元配合纯度都较高。
三结果和讨论(一) 热重分析热重分析结果表明,合成的几种Eu(Ⅲ)三元配合物的热分解温度都在327 ℃以上,适合在WLED(不低于150℃)与OLED(organic electroluminescence diodes)(不低于250 ℃)中应用。
(二) 红外吸收光谱分析参照有关文献[5]-[7]对配合物和配体的红外谱图作归属,见表3.2。
表3.2 Eu(Ⅲ)三元配合物的红外吸收数据归属(cm-1)Table 3.2 Assignments in IR spectra of the europium(Ⅲ) complexes (cm-1)以上结果表明phen和BPTFA均与Eu3+配位而生成了稳定的配合物。
(三) 紫外-可见吸收光谱20030040050060070001x1042x1043x1044x1045x1046x1047x1048x104ε/ L ·m o l -1·c m -1Wavelength / nm图3.3 配体与Eu(Ⅲ)-BPTFA 配合物在CHCl 3溶液(1×10-5 mol·L -1)的紫外-可见吸收图 Fig.3.3 UV-Vis spectra of the ligands and its Eu(Ⅲ) complexes in CHCl 3 solution (1×10-5 mol·L -1)Eu(Ⅲ)与配体配位,形成二元配合物和三元配合物后,相比于自由配体,对近紫外光有更强的吸收。
二元和三元配合物的摩尔消光系数都有所增大,约为自由配体的1.25-2倍,这有利于配体吸收近紫外激发光的能量,传递给Eu 3+中心离子发光。
(四) Eu 3+配合物固体粉末的荧光光谱在加入了二配体后,三元配合物的荧光强度比二元配合物明显增加,其荧光强度顺序为:Eu(BPTFA)3bpy >Eu(BPTFA)3phen >Eu(BPTFA )3(TPPO)2。
其中,Eu(BPTFA)3bpy 的最强发射峰的相对强度最高,为1.20×107。
由荧光分析可知:合成的3种Eu (Ⅲ)三元配合物均为优良的光致发光材料,在近紫外光激发下,发出强烈的Eu 3+离子特征红光。
特别值得指出的是:这3种Eu (Ⅲ)三元配合物在400 nm附近都有很强的激发带,适合被400 nm 紫光InGaN 基芯片激发而发出Eu 3+离子特征红光。
(五) Eu(Ⅲ)配合物涂布InGaN LED 的发光性能以合成的3种Eu(III)配合物荧光粉与环氧树脂(Epoxy resin)按一定比例混合,涂覆在400 nm InGaN芯片上,所用的环氧树脂和InGaN芯片均由佛山国星光电有限公司提供。
Eu(BPTFA)3phen、Eu(BPTFA)3(TPPO)2和Eu(BPTFA)3bpy这3种配合物荧光粉制成的LED 色纯度较高,由光谱发射计算出其CIE色度坐标值为:Eu(BPTFA)3phen (x = 0.636, y = 0.324),Eu(BPTFA)3(TPPO)2(x = 0.593, y = 0.286), Eu(BPTFA)3bpy (x = 0.640, y = 0.321),与NTSC (National Television System Committee)颁布的标准红光色度值(x = 0.67, y = 0.33)或是PAL(Phase Alternating Line)的标准红光色度值(x = 0.64, y = 0.33)相比较,均非常接近。
三种配合物荧光粉制成的LED 色度坐标图见图3.5,各图中E点为理想化的白光,色坐标值为(0.33,0.33),X点为LED的发光颜色,可见制得的各LED的色度坐标都落在红光区。
第二配体的差异会影响配合物与涂布LED管所使用的环氧树脂的兼容性,因此,荧光粉固体粉末自身发光和LED用荧光粉发光的要求并不完全相同,这是我们设计有机荧光粉必须考虑的因素。
Eu(BPTFA)3phen Eu(BPTFA)3(TPPO)2 Eu(BPTFA)3bpy图3.5 3种Eu(III)配合物的LED色坐标图Fig 3.5 CIE chromaticity diagram of LEDs fabricated with three Eu(III) complexes 设计、合成了3种Eu(Ⅲ)有机三元配合物,热分析和荧光分析表明它们都是热稳定性高、光致发光性能优良的红色发光材料;选择合适的配体可以使荧光强度大大增强。
合成的三种Eu(Ⅲ)有机三元配合物均被涂覆在400nm InGaN芯片上,成功制备了明亮的红色LED,说明它们是优良的LED用红色发光材料;如与合适的蓝色发光荧光粉和绿色发光荧光粉配合,可望制成白光LED。
致谢感谢龚孟濂教授的悉心指导以及许贵真师兄的不吝赐教与帮助,感谢苏锵院士小组提供的仪器设备以及王静与张剑辉老师的帮助。
同时感谢佛山国星光电有限公司和广东省关键领域重点突破项目(ZB2003A07)的支持。
参考文献[1] Ricard F, Schulz T, Hartmann R W, 5-Phenyl Substituted 1-Methyl-2-pyridones and 4’-SubstitutedBiphenyl-4-carboxylic Acids Synthesis and Evaluation as Inhibitors of Steroid-5ά-reductase Type 1 and 2, Bioorg. Med. Chem., 2002, 10: 437-448[2] 瞿军,陈志荣,何玉生等, 2,4-二氟联苯的Friedel-Crafts乙酰化工艺研究,精细化工, 2000,17(11):637-639[3] 钟增培,蒋腊生,有机合成化学,中山大学出版社,2002,121-124[4] Melby L R, Rose N J, Abramson E, et al, Synthesis and Fluoroscence of some Trivalent Lanthanide Complexes, J. Am. Chem. Soc., 1964, 86: 5117-5125[5]Arvind M, Sageed K, Studies on bis(p-dimethylaminobezylidene)benzidine complexes of trivalent lanthanides, [J]Indian. J. Chem., 1986, 25A: 589-594[6]张若华,詹亚力,铕(III)的双亚砜混配配合物的合成、表征及其荧光光谱,[J]无机化学学报,1995, 11:140-146[7]刘金霞,杨汝栋,1,5-二苯基-1,3,5-戊三酮(H2DBA)及邻菲啰啉(phen),羟基离子([OH-])稀土混配配合物的合成及性质研究,[J]无机化学学报,1993,9:204-209Preparations and characterizations ofEuropium(Ⅲ) ternary organic complexesPu Fang, Menglian Gong*School of Chemisty and Chemical Engineering, Sun Yat-Sen UniversityAbstract:In this study, a beta diketone and its Europium(Ⅲ) ternary organic preparations have been synthesized. The preparations were characterized by 1H-NMR, EA, TG, IR, and UV analysis methods to their properties. Their photoluminescence properties were examined and compared. The result shows that, they all could be used as a red power sealed with near 400 nm InGaN clip for red color LED with narrow full-width at half-maximum(FWHM).Kewords: beta diketones, europium(III) ternary organic complexes, photoluminescence, light-emitting diode(LED)。