稀土配合物发光性能的实验研究(精)

稀土配合物的发光原理

稀土配合物的发光原理稀土配合物是一类由稀土离子与有机配体形成的化合物。

它们在化学、物理、材料科学等领域中具有广泛的应用，其中最引人注目的是它们在发光领域中的应用。

稀土配合物不仅被用作荧光材料以增强光的亮度和色彩，还被应用于光电器件和生物成像中。

要了解稀土配合物的发光原理，首先需要理解稀土离子的能级结构和能量跃迁过程。

稀土离子的能级结构与一般的过渡金属离子有所不同。

在稀土系列中，由于电子的内层排布方式，稀土离子在外层电子排布上与其他元素有明显差异。

稀土离子的电子配置使其有多个能级，这些能级之间的距离较小，从而导致稀土配合物在可见光区域和近红外区域发射光。

稀土配合物发光的过程可以分为两个步骤：激发和自发发射。

首先是激发步骤。

当稀土配合物暴露在外部光源下时，其能级结构中的电子可以通过吸收光子的能量而被激发到高能级。

只有当光子的能量与稀土离子能级之间的能量差相等或接近时，才能有效地激发电子。

因此，外部光源的波长对于激发电子起到关键作用。

常见的激发光源包括紫外线灯、激光器和白炽灯等。

其次是自发发射步骤。

在激发过程中，被激发到高能级的电子会在极短的时间内回到其最稳定的、低能级状态。

这个过程中，电子会释放出能量，部分能量以光的形式发射出来。

这就是稀土配合物所发出的荧光或磷光。

不同的稀土元素具有不同的电子能级，因此具有不同的发光波长和颜色。

稀土配合物发光的机理主要包括基态吸收-激发态发射、电荷转移过程和能量转移过程。

首先，基态吸收-激发态发射是最常见的发光机制。

当稀土配合物吸收光能时，电子从基态吸收到激发态，然后自发地返回基态并发射荧光或磷光。

这种机制广泛应用于许多稀土配合物中，如氧化物、硝酸盐和有机配合物等。

其次，电荷转移过程也是一种重要的发光机制。

在某些配合物中，有机配体与稀土离子之间发生电子转移，将电子从有机配体转移到稀土离子上。

这种电荷转移过程在有效的配位环境下可以实现，从而激发稀土离子发射光。

最后，能量转移过程也可以导致稀土配合物发光。

稀土掺杂铕有机配合物的制备及其荧光性能研究

稀土掺杂铕有机配合物的制备及其荧光性能研究稀土元素是一类具有独特电子结构和光学性质的元素，广泛应用于光电器件、显示器、激光材料等领域。

其中，铕离子具有较强的荧光性能，在生物医学成像、发光二极管等领域也有广泛应用。

为了提高铕离子的荧光性能和稳定性，可以通过掺杂铕离子和有机配体相结合来制备稀土掺杂铕有机配合物。

稀土掺杂铕有机配合物的制备过程主要分为两步：铕离子选择和有机配体选择。

在铕离子选择方面，可选择具有较高荧光效率的铕离子。

而在有机配体选择方面，可以选取具有良好附加性能和适配铕离子的有机配体。

首先，在制备稀土掺杂铕有机配合物的过程中，选择适当的铕离子至关重要。

常见的铕离子有Eu2+和Eu3+，其中Eu3+离子具有较强的荧光性能。

在选择Eu3+离子时，需要考虑其光化学稳定性和电子结构。

同时，也要考虑到铕离子的化学性质和与有机配体的相容性，以确保制备的稀土掺杂铕有机配合物具有较高的荧光效率。

其次，在选择有机配体时，需要考虑其在稀土离子激发下的能量传递和光致发光性能。

有机配体可以通过配位氧、硫、氮等原子与铕离子形成配位作用，并通过能级分裂和电子转移来实现有效能量传递。

同时，有机配体还要具有适当的结构，以便与铕离子形成稳定的配位键。

稀土掺杂铕有机配合物的制备方法有多种，包括溶剂热法、溶胶-凝胶法、水热法等。

其中，溶剂热法是较常用的方法。

在溶剂热法中，首先将铕离子和有机配体按一定的摩尔比混合，然后在适当的溶剂中加热搅拌，使反应物充分溶解和反应。

随着反应的进行，温度逐渐升高，最终形成稀土掺杂铕有机配合物。

在制备完成后，可以通过一系列的表征技术来研究稀土掺杂铕有机配合物的荧光性能。

常用的表征技术包括紫外可见吸收光谱、荧光光谱、循环伏安、热重分析等。

通过这些表征技术可以确定稀土掺杂铕有机配合物的吸收和发射波长、荧光强度、稳定性等性能。

稀土掺杂铕有机配合物具有较高的荧光效率和稳定性，可以应用于生物医学成像、发光二极管等领域。

稀土铕、β-二酮配合物的合成、表征及其发光性能测定实验设计

稀土铕、β-二酮配合物的合成、表征及其发光性能测定一、学习目的1、学习并了解稀土配合物的性质和功能.2、了解稀土元素发光原理，学习分析荧光谱图3、学习使用分子荧光光谱仪测试所得产物的激发光谱、发射光谱等荧光性质。

4、学习使用红外光谱仪测试所得产物的成键情况和基团信息。

二、实验原理稀土就是化学元素周期表中镧系元素--镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)，以及与镧系的15个元素密切相关的元素-钇(Y)和钪(Sc)共17种元素，称为稀土元素。

20世纪40年代，Weissman发现用近紫外光可以激发某些具有共振结构的有机配体的稀土配合物产生较强的荧光，其后相继发现了其他一些稀土配合物的光致发光配合物：目前，稀土放光材料以及广泛地应用于分子荧光免疫分析、结构探针、防伪标签、生物传感器、农用薄膜和器件显示灯领域。

稀土配合物发光主要由中心·离子的f-f跃迁所引起的，具有光色纯度高、发光效率高和修饰配体不影响发光颜色等优点，在分析化学、生物学、超薄膜、有机电致发光等领域有广泛的应用。

本实验采用液相均相法制两种稀土铕、β-二酮配合物。

通过紫外吸收光谱和激发、发射光谱对其荧光性质进行研究。

稀土配合物的发光类型和发光性能都与稀土离子的4f电子结构及其跃迁密切相关。

4f电子受s5p°的屏蔽，它们的能级受外界的影响较小，但由于自旋耦合常数较大，能引起J能级的分裂。

不同稀土离子中4f电子的最低激发态能缴和基态能级之间的能量差不同，致使它们在发光性质上有一-定的差别。

稀土离子的4f电子跃迁主要有f跃迁和f-d跃迁。

属于f-f禁阻跃迁的三价稀土离子在紫外光区的吸收系数很小，发光效率低。

β_二酮配体在紫外光区有较强的吸收，而且能有效地将激发态能量通过无辐射跃迁转移给稀土离子的发射态，从而敏化稀土离子的发光，弥补了稀土离子发光在紫外-可见光区的吸收系数很小的缺陷，此即为“Antena效应”。

二氧六环参与配位的稀土配合物的制备和荧光性能研究

１２稀土氧化物制备及药品试剂．９．的Ｅ２９９ｕＯａ溶于稀盐酸中，缓慢蒸发析出结晶
我们发现二氧六环小分子可以作为一种合适的第二配体参与稀土／哌酸配合物，形成稳定的稀土／吡吡哌酸／二氧六
收稿日期：２１—５１。订日期：２１—８２０００ —０修０００ —０
＊通讯联系人ｅｍａｌｔｌｋ＠ｆｘｉｃｒ－ｉｄｐｕｏｍａｌｏ：．ｎ
ｅｍａｌｃｒｌ＠１６ｃｒ－ｉｙｎｈ２．ｏ：ｎ
７８２
光谱学与光谱分析
第３卷１
ＥＣ。６Ｏ，滤出晶体并放置于干燥器中干燥备用。在ｕ１・Ｈｚ抽
的配合物通过与单独使用吡哌酸作为配体的配合物Ｅ（ＰｓＴ（Ｐ。对比，现二氧六环对稀土配ｕＰＡ）和ｂＰＡ）发
合物的荧光具有明显的增强效果，尤其是对Ｔ３ｂ所形成的稀土配合物，光增强非常显著。二氧六环的参荧
与配位，替了原来的水分子，样就会在一定程度上减少了热振动所造成的能量损失，从而增强荧光。代这所
１７０ｃ０ｍ的红外光谱图。图中可以看到，ＰＡ通过与稀从Ｐ
Ｆｇ２ＦＩＲｓｅｔａｏＰｉ．＇ｐｃｒｆＰＡ，ＴｂＰＡ）Ｉ（Ｐ３
文献标识码：ＡＤＩ１．９４ｊｉｎ１０ —５３２１）３０２ —５Ｏ：０３６／．ｓ．０００９｛０１０ —７７０ｓ

稀土金属配合物发光性能研究进展及应用

稀土金屬配合物發光性能研究進展及應用摘要：稀土金屬配合物因鑭系離子獨特的電子結構而成為一類具有特殊性能的發光材料，有著重要的理論意義及應用價值。

本文簡要介紹了稀土與配體間的能量傳遞機制，並綜述了稀土金屬配合物發光及其應用研究的新進展。

關鍵字：配合物；能量傳遞；發光；應用；稀土稀土元素的顯著特點是大多數稀土離子含有能級相近且未充滿的4f電子，並且4f電子處於原子結構的內層，受到5s25p6電子對外場的遮罩，因此其配位場效應較小。

這種特殊的電子構型，使其不僅在光、電、磁等方面具有獨特的性質，而且具有豐富的電子能級和長壽命的激發態，它們的能級躍遷達20萬餘次，可以產生多種多樣的輻射，構成廣泛的發光和鐳射材料，被譽為新材料的寶庫[1’2】。

我國稀土資源豐富，約占世界已探明儲量的80％以上，居世界之首。

而且礦物種類最多，稀土組分最全，深入開展稀土化合物的應用研究對於我國把稀土資源優勢轉化為經濟技術優勢起著十分重要的作用。

由於稀土離子本身的獨特結構和性質，使其與適當有機配體配合後，所發出的螢光兼有稀土離子發光強度高、顏色純正和有機化合物所需激發能量低、螢光效率高等優點。

近年來，人們對稀土配合物的發光性能研究表現出濃厚的興趣，大量有關稀土發光現象的研究在不同領域內展開[3卅。

本文從光致發光稀土配合物的發光機制、稀土配合物的配體等幾方面，對其發光性質的研究及應用做一綜合性闡述。

1 稀土配合物的發光機制由於稀土離子的f-f躍遷屬於禁戒躍遷，因此在可見和紫外區域表現出很弱的吸收，單一稀士離子的發光相對較弱。

但當稀土離子與有機配體配合得到稀土配合物時，由於有機配體在紫外區常常有較大的吸收，並通過有效的分子內能量傳遞過程將其激發態的能量傳遞給稀土離子的發射能級，從而極大地提高了稀土離子的特徵發射，即所謂的天線(antenna)效應。

Crosby等[7’8]對稀土配合物發光進行大量研究之後，解釋了其發光機制，證實這些配合物的螢光發射是配體激發態的電子能級與金屬離子4f能級間的分子內能量傳遞產生的，並不是稀土離子直接激發引起的。

光致发光稀土配合物的合成、表征及其光学性能研究的开题报告

光致发光稀土配合物的合成、表征及其光学性能研究的开
题报告
一、研究背景
光致发光是指在光照下，物质自行发出较强的光信号的现象。

光致发光现象具有高效性、长寿命、低毒性等特点，因此在生物成像、光电显示、光学传感器等领域有着广泛的应用前景。

稀土配合物是一种具有强光致发光性质的化合物，其强烈的自发光、荧光和磷光等性质，使其在材料科学、生命科学和信息技术等领域有着广泛的应用。

二、研究目的
本研究旨在合成不同的稀土配合物，并对其进行表征和研究其光学性能，包括光致发光强度、荧光寿命等方面的性质。

通过实验研究，探索不同合成方法对稀土配合物性质的影响，为其在应用领域的开发提供理论基础。

三、研究内容
1. 合成不同稀土配合物: 采用不同的化学方法，合成出不同的稀土配合物，包括钆、铕、铽等稀土配合物。

2. 表征稀土配合物: 使用FT-IR、UV-Vis、热重分析等方法对稀土配合物进行表征，确定其结构、纯度等性质。

3. 研究其光学性能: 使用荧光光谱仪和光致发光仪等设备，研究稀土配合物在不同激发波长下的荧光强度和光致发光强度，分析其光学性能及影响因素。

四、研究进展
目前已完成样品的合成，采用FT-IR、UV-Vis、热重分析等方法对其进行了初步的表征。

下一步将进一步研究不同激发波长下的荧光强度和光致发光强度，分析其光学性能。

五、预期结果
本研究预计得到一系列具有较强光致发光性质的稀土配合物。

通过对其光学性能的研究，探究其发光机理，并分析不同合成方法对其性能的影响，为其在生物成像、光电显示等领域的应用提供理论依据。

新型稀土配合物合成与发光性能研究的开题报告

新型稀土配合物合成与发光性能研究的开题报告摘要：本文主要研究了新型稀土配合物的合成和发光性能。

通过文献调研，我们发现了一种新型稀土配合物，并利用化学合成的方法合成了该配合物，并利用荧光光谱仪进行了发光性能测试。

研究结果表明，所合成的新型稀土配合物具有较好的发光性能，在紫外激发下表现出强烈的发光，且发光峰位于可见光区域。

这一结果为进一步研究稀土配合物的光学性质提供了一定的基础和参考。

关键词：新型稀土配合物，合成，发光性能一、研究背景稀土配合物是一种具有广泛应用前景的材料，主要应用于荧光材料、催化剂、红外发光剂、光学玻璃、超导材料等领域。

随着人们对荧光材料需求的日益增加，稀土配合物的研究也得到了越来越多的关注。

近年来，随着人们对新型材料的需求不断增加，越来越多的新型稀土配合物被发现。

这些新型配合物往往具有较好的光学性能和生物兼容性，因此被广泛应用于生物医学和生物成像领域。

本文主要研究一种新型稀土配合物的合成和发光性能，以期为稀土配合物的研究提供新的思路和方法。

二、研究内容本文主要研究内容如下：1. 文献调研：通过文献调研，了解当前稀土配合物的研究现状，找到一种具有研究价值的新型稀土配合物。

2. 合成新型稀土配合物：利用化学合成的方法，合成所选稀土配合物，并进行结构表征。

3. 测定发光性能：利用荧光光谱仪测试所合成稀土配合物的发光性能，并分析其光谱特征和光致发光机理。

三、研究意义稀土配合物是一种应用前景广阔的材料，具有重要的经济和社会价值。

本文主要研究一种新型稀土配合物的合成和发光性能，旨在为稀土配合物的研究提供新的思路和方法。

该研究可为稀土配合物在光学、荧光材料等领域的应用提供新的理论和实验基础，有助于推动我国稀土材料的发展和进步，对于促进国家科技进步和经济发展具有重要的意义。

稀土配合物的实验报告

新型稀土配位聚合物{Ln2(m-bdc)3(H2O)2}n (Ln = Eu，Tb，Gd)的合成及掺杂后结构和荧光分析一、实验目的1、了解稀土配合物的一些合成方法后选择合适的方法进行合成稀土配合物2、熟悉物质的一些表征手段3、学会如何进行分析表征得到的数据二、实验原料及仪器六水硝酸铕/钆/铽;间苯二甲酸;N，N-二甲基甲酰胺(DMF);氢氧化钾;所有原料均为市场销售的分析纯试剂。

实验用水为实验室自制去离子水三、稀土配合物的合成过程1、采用水-DMF 混合溶剂热方法合成稀土配合物，将0.5 mmol 硝酸铕(0.223g)溶于10 mL 蒸馏水中，0.5 mmol 间苯二甲酸(0.083 g)溶于3 mL DMF 溶液中，即以1∶1 的摩尔比将两种溶液混合，搅拌45 min 后得白色均匀混合相.2、在步骤1中搅拌的时间里，称量1.4g氢氧化钾，后用50ml 的容量瓶定容得到0.5 mol/L 的氢氧化钾溶液。

3、调白色均匀混合相pH = 5 ～6。

将溶液转移至25mL 带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，在烘箱内以170 ℃恒温加热晶化4 天，降温到室温后，所得产物经过滤，用DMF 充分洗涤，得到白色粉末状物质。

4、然后可进行掺杂实验，步骤同上，只是将0.5mmol硝酸铕变为0.25mmol（0.1115g）的硝酸铕和0.25mmol硝酸钆或者硝酸铽的混合物，其他不变。

三、配合物的一系列表征及分析1.xrd衍射稀土配合物的xrd图谱其中的晶体数据指的是文献上给出的相应的配合物结构数据，由图中可以知道，虽然大约八度左右的那个主峰能够很好的对应上，但是其他的峰大部分都不能对上，因此可以得出结论我自己合成的晶体的结构和文献中的晶体结构并不相同，文献中给出的晶体数据表明它是五角双锥的配位构型，但我自己的得出的晶体结构未知。

但是总的来说，不管掺杂与否，我所得到的配合物的结构都应该是相同的，掺杂后只是配位原子被其他的稀土原子替代了一部分而已。

稀土有机配合物发光及其应用研究概况

Ｄｎ的配合物容易发生这种现象，所以也常不加ｖ区别地称为 “ 系敏化发光 ” 或 “ 系敏化荧光 ” 镧镧．这种配体敏化中心离子发光的效应称为Ａｔｎａ效ｎｅｎ
应．
稀土有土有机配合物常被用作发光材料，具有极其
重要的应用和理论研究价值．人们对于稀土配合物中敏化发射的兴趣始于１４９２年，当时ｗｅｓｎｎ１ｉ－ａ… ｓ第一次用紫外光激发ｂ－酮类Ｅ（Ｉ）配合物观＿二ｕＩＩ察到中心离子Ｅ（Ｉ）的特征线状发射．在这之ｕＩＩ
ＴｈｅＳｔｄｙｏｎＬｕｉｓｅｃｕｍｎｅｃｎｅｏｆＲａｒｅＥａｒｈｍｐｌｘｓａｔｐ￣ａｏｎｔＣｏｅｅｎｄｉｓＡｐｃｆｉ
ＹＵＡＮａｏ— ｉｇＸｉ —ｌｎ
（ｕＳｂ—ｃｌｇｉｃ，ＹｈｎＣ如，Ｙｈｎ，３６０）ｏｅｅｏｓ￣ｅｗｕ０ｌｆｃＲｗｕ３００
后可能以两种方式传递能量如果发生s1一s0辐射跃迁则显示配体荧光如果以非辐射跃迁形式系间窜跃至三重激发态t1又有两种可能或者通过自旋禁阻的辐射方式回到基态而发射配体磷光或者以非辐射跃迁形式将能量传递给稀土离子适宜的4f能级共振能级而发射出稀土离子的特征荧光
维普资讯
稀土有机配合物发光及其应用研究概况
袁晓玲（宜春学院理学院，江西宜春３６０）３００

稀土配合物的发光原理

稀土配合物的发光原理
稀土配合物的发光原理主要基于4f电子的跃迁。

具有未充满4f壳层的稀土原子或离子拥有大约30000条可观察到的谱线，这些谱线可以发射从紫外光、可见光到近红外光区的各种波长的电磁辐射。

由于稀土原子具有5s5p 轨道的屏蔽作用，内部4f电子的跃迁几乎不受外部环境的影响，使得其发射谱带窄、色纯度高。

在稀土配合物的发光过程中，配体受到激发后产生的单重激发态激子经系间窜越跨越到三重激发态激子，然后三重激发态激子的能量传递给稀土离子，进而稀土离子辐射发光。

稀土配合物的发光可利用单重态和三重态激子的能量，理论上可以实现100%的量子效率，因而稀土配合物被视为理想的发光材料。

以上内容仅供参考，如需更全面准确的信息，可以查阅化学专业书籍或咨询相关化学专家。

稀土(铕、铽)配合物中荧光性能相互影响

Ｅ（、ｂｍ）ｕｍ）Ｔ（同时配合到高分子聚合物上，成了一系列不同含量的Ｅ、ｈ双核高分子配合物，合ｕＴ利
用红外光谱、紫外光谱测试技术对其结构进行了表征，用荧光光谱、荧光强度分析了其发光性能，研究并
们的荧光发射峰位、荧光发射强度与组成的关系。实验结果表明，在稀土（、）铕铽多核高分子荧光配合物中，Ｅ “与Ｔ之间的荧光光谱有相互敏化或猝灭的作用。其中Ｅ “对Ｔ “的荧光有很强的荧光猝灭作用，ｕｂｕｂ且在ｎＥ “）ｎＴ “）＝ｌｌ时，ｕ对Ｔ “ 的荧光猝灭作用最大；ｂ在低浓度ｎＥ “ ）ｎＴ）（ｕ：（ｂ：Ｅ“ ｂＴ“ （ｕ：（ｂ大于１１时，’ ：１ “对Ｅ “ 的荧光有猝灭作用，ｂｂｕＴ “在高浓度ｎＥ “）ｎＴ “ ）于１１时，ｂ对Ｅ “ 的荧光有（ｕ：（ｂ小：Ｔ“ ｕ
配合物与高分子材料之间相容性差，发生相分离，响材料性能，致强度受损，明性变差；土配易影导透稀合物在基质材料中分散性欠佳。致荧光分子在浓度高时发生淬灭作用，使荧光强度下降，光寿命导致荧降低。另一种制备高分子荧光材料的方法为采用键合法。目前主要有先聚合再配合和先配合再聚合２种研究方法。按先聚合再配合的方法制得的荧光材料中稀土离子分布均匀，成簇，不因而稀土元素含量较高时仍能保持荧光强度随稀土含量增加而线性递增，出现淬灭现象。且可以制得透明度好的荧不并光材料。ｕｍ）机配合物在紫外线照射下发出强的红光，ｈｍ）机配合物在紫外线照射下发出强Ｅ（有Ｔ（有的绿光。以有机小分子为配体合成稀土双核配合物，研究它们荧光光谱及相互作用［］并４。本文将

发光稀土配合物Eu(Phen)2(NO3)3的制备与性能测试

发光稀土配合物Eu(Phen)2(NO3)3的制备与性能测试一、实验目的1、了解稀土配合物发光的基本原理2、学习硝酸邻菲咯啉铕配合物的制备和发光性质研究方法二、实验原理稀土指位于周期表中B族的21号元素钪(S C)、39号元素钇(Y)和57号至71号镧系元素镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)和镥(Lu)共17种元素。

常用符号RE表示。

我国盛产稀土元素，储量居世界之首。

近年来，稀土的产量也位于世界前列。

在我国，发展稀土的应用具有很大的资源优势。

在稀土化学中，稀土配位化合物占有非常重要的地位。

本实验通过合成一种简单的稀土配合物并观察其发光现象，从而获得一些有关稀土配合物的制备及发光性质的初步知识。

(一)发光配合物Eu(phen)2(NO3)3的制备原理稀土离子为典型的硬酸，根据软硬酸碱理论中硬－硬相亲原则，它们易跟含氧或氮等配位原子的硬碱配体配位。

能与稀土离子形成配合物的典型配体有H2O、acac－(乙酰丙酮负离子)、Ph3PO(三苯基氧化膦)、DMSO(二甲亚砜)、EDTA4-(乙二胺四乙酸根)，dipy(2,2’–联吡啶)、phen(1,10–邻菲咯啉)以及阴离子配体如F－、Cl－、Br－、NCS－、NO3－等。

在RE(Ⅲ)－N的配合物中，胺能跟RE(Ⅲ)形成稳定的配合物，常见的为多胺配合物。

典型的多胺配体有含有两个配位点的dipy(2,2’–联吡啶)、phen(1,10–邻菲咯啉)和含有三个配位点的terpy(三联吡啶)等。

由这些配体形成的配合物实例有[Ln(dipy)2(NO3)3](十配位)、[Ln(terpy)3](ClO4)3(九配位)、[Ln(phen)4](ClO4)3(八配位)等。

稀土配合物的合成可采用的方法有：1．稀土盐(REX3)在溶剂中与配体L直接反应或氧化物与酸直接反应;2．交换反应：利用配位能力强的配体或螯合剂取代配位能力弱的配体或螯合剂。

稀土配合物的制备和光致发光性能测定(精)

稀土配合物的制备和光致发光性能测定一、实验目的1.了解稀土元素的基本知识，了解光致发光的基本原理。

2. 熟悉荧光光谱仪的结构、原理和应用。

3. 掌握稀土盐的制备方法，掌握稀土配合物的制备方法。

二、基本知识简介稀土元素在元素周期表中主要包括从57－71号的15种元素（La，Ce，Pr，Nd，Pm，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb，Lu），也包括21号Sc和39号Y元素。

对于前面15种元素来说，都含有4f轨道，具有镧系收缩现象。

稀土离子因为存在着4f轨道，所以能级结构非常复杂，有些能级之间的跃迁就会产生发光现象。

单独的稀土离子一般来说很难发出较强的光，通常都是稀土离子与有机配体首先形成稀土配合物。

然后在光照或者通电流的情况下，能量通过配体吸收，然后传递给稀土离子，稀土离子能级从激发态跃迁回基态的时候会产生发光现象。

本实验主要研究的内容是在光照情况下产生发光的，称之为光致发光。

三、实验原理本实验所采用的两种稀土元素是Tb（鋱）和Eu（铕），因为这两种稀土离子所形成的稀土配合物发光亮度比较强，容易观察到。

对于稀土Tb的配合物来说，在受到紫外光激发时，一般都是发绿色光。

对于稀土Eu的配合物来说，在受到紫外光激发时，一般都是发红色光。

稀土Tb配合物的发射峰一般可观察到4个，分别在491nm，546nm，586nm和622nm附近。

稀土Eu配合物的发射峰一般也可观察到四个，分别在579nm，592nm，612nm和650nm附近，除了在一定波长激发所产生的发射光谱之外，还有一种光谱，通过监测某一种发射波长，观察所有波长的激发光对于这一种被监测的发射波长强度的贡献程度，这种光谱叫做激发光谱。

典型的激发光谱如图1所示。

wavelength(nm)Fig. 1. Typical excitation spectra of RE complexes四、仪器和药品氧化铕（Eu2O3）和氧化鋱（Tb4O7），纯度均为99.99%。

稀土配合物发光的类型概述(精)

稀土配合物发光的类型概述稀土配位化合物的研究是稀土化学中最活跃的前沿领域之一。

稀土发光配合物是一类具有独特性能的发光材料。

发光现象当某种物质受到诸如光的照射、外加电场或电子束轰击等的激发后，只要该物质不会因此而发生化学变化，它总要回复到原来的平衡状态。

在这个过程中，一部分能量会通过光或热的形式释放出来。

如果这部分能量是以可见光或近可见光的电磁波形式发射出来的，就称为发光现象。

这种能量的发射过程具有一定的持续时间。

对于发光现象的研究，从对它的光谱的研究(斯托克斯定则，1852年)开始，直到“发光”这一概念的提出(C H．魏德曼，1888年)，人们只注意到了发光同热辐射之间的区别。

1936年，CH．瓦维洛夫引入了发光期间这一概念(即余辉)，并以此作为发元现象的另一个王要的判据，至此发光才有了确切的定义。

发光现象的两个主要的特征是：任何物体在一定温度下都有热辐射，发光是物体吸收外来能量后所发出的总辐射中超出热辐射的部分。

当外界激发源对物体的作用停止后，发光现象还会持续一定的时间，称为余辉。

历史上人们曾以发光持续时间的长短把发光分为两个过程：把物质在受激发时的发光称为荧光，而把激发停止后的发光称为磷光。

一般常以持续时间10-8s为分界，持续时间短于——108s的发光被称为荧光，而把持续时间长于108s的发光称为磷光。

现在，除了习惯上还保留和沿用这两个名词外，已不再用荧光和磷光来区分发光过程。

因为任何形式的发光都以—余辉的形式来显现其衰减过程，而衰减时间可以极短(＜108s)，也可能很长(十几小时或更长)。

发光现象有着持续时间的事实，说明物质在接受激发能量和产生发光的过程中，存在着一系列的中间状态。

发光类型1. 对于各种发光现象，可按其被激发的方式进行分类：光致发光、电致发光、阴极射线发光、x射线及高能粒子发光、化学发光和生物发光等。

(1)光致发光。

光致发光是用光激发发光体引起的发光现象。

它大致经过吸收、能量传递及光发射三个阶段。

稀土钐配合物发光材料的研究

稀土钐配合物发光材料的研究稀土钐配合物发光材料的研究引言：随着光电子技术的快速发展，人们对高性能发光材料的需求日益增加。

稀土钐配合物作为一种重要的发光材料，在光电子器件、激光器、LED照明等领域得到了广泛的应用。

本文将对稀土钐配合物发光材料的研究进行综述，包括其发光机制、制备方法以及应用前景。

一、稀土钐配合物的发光机制稀土钐配合物的发光主要源于钐离子在激发能量作用下的发射过程。

当稀土钐配合物受到激发能量的激发时，内部的钐离子会跃迁至高能级，然后再返回低能级时会辐射处于可见光范围内的光子，从而实现发光效果。

其中，稀土钐配合物的结构和化学组成对其发光性能有着重要影响。

通过调控配体的结构和钐离子的配位环境，可以优化钐离子的能级结构，提高发光效率和色纯度。

二、稀土钐配合物的制备方法稀土钐配合物的制备主要依赖于合成化学和材料化学的方法。

常见的制备方法包括水热法、溶胶凝胶法、热法和溶液法等。

其中，水热法是一种常用且简便的制备方法。

通过在高温高压水的条件下反应，可以得到颗粒均匀、纯度高的稀土钐配合物。

溶胶凝胶法是一种通过控制溶胶和凝胶的形成过程来制备材料的方法，能够实现对材料形貌和晶体结构的精确控制。

热法和溶液法则更适用于大批量材料的合成。

三、稀土钐配合物的应用前景稀土钐配合物具有发光效率高、发光色纯度好、发光色温可调等优点，因此在光电子器件、激光器、LED照明等领域具有广阔的应用前景。

在光电子器件中，稀土钐配合物可以用于制作荧光显示屏、荧光探针和传感器。

在激光器中，稀土钐配合物可以用作激发材料，通过激光激发产生高能量激光。

在LED照明领域，稀土钐配合物可以用于制备高效能的白光LED。

然而，目前稀土钐配合物发光材料在制备过程中还存在一些挑战和问题，例如合成方法复杂、制备成本高、发光效率低等。

因此，未来的研究需要在改进制备方法的同时，进一步探究稀土钐配合物的内部发光机制，以提高发光效率并完善其性能。

结论：稀土钐配合物作为一种重要的发光材料，在光电子技术领域具有广阔的应用前景。

稀土金属配合物的性能研究

稀土金属配合物的性能研究稀土金属配合物是一类非常重要的化合物，在许多领域都有着重要的应用。

稀土金属具有特殊的电子结构和磁性质，因此可以形成稳定的配合物，具有一些独特的性能。

本文将探讨稀土金属配合物的性能研究。

稀土金属配合物具有丰富的化学性质，能够发挥出不同的功能。

在催化剂领域，稀土金属配合物常被用于有机合成反应中，可以加速反应速率，提高产率。

例如，氧化镧配合物在环己酮的氧化反应中具有良好的催化性能，可以将环己酮转化为环己酮氧化物。

这些催化剂在有机合成中起着至关重要的作用，帮助化学工业实现更高效的生产。

此外，稀土金属配合物还具有光、磁等性能，广泛应用于光学和磁学领域。

其中，稀土金属配合物的发光性能备受关注。

稀土金属离子的能级结构和电子跃迁规律决定了配合物的发光特性。

通过调控稀土金属配合物的结构和配位环境，可以实现不同的发光颜色和荧光效率。

这些发光材料在荧光探针、LED显示等方面具有广泛的应用前景。

在磁学领域，稀土金属配合物的磁性质也备受研究者关注。

由于稀土金属离子的磁矩较大，因此它们通常表现出强磁性。

稀土金属配合物在磁记录、磁传感器等方面有重要应用。

研究人员通过设计不同结构的稀土金属配合物，实现了对磁性质的调控，为磁学应用提供了新的思路。

另外，稀土金属配合物还广泛应用于药物和生物探针领域。

稀土离子在生物体内有较长的衰减时间，因此可以作为荧光标记物，用于药物传递、细胞成像等领域。

稀土金属配合物还可以作为MRI对比剂，用于医学影像学的研究。

这些应用对于生物医学领域有着重要的意义，为疾病的诊断和治疗提供了新的工具。

综上所述，稀土金属配合物具有丰富的性能和应用前景。

通过对其结构和性质的深入研究，可以实现更多领域的应用。

未来，随着科学技术的不断发展，稀土金属配合物必将在更多领域展现其独特的价值。

稀土元素发光特性及其应用(精)

Eu-(B-NTA3340613273
Sm-(B-NTA3340600260
Tb-(PTA3295490/543195/248
Dy-(PTA3295573278
B-NTA:B-萘酰三氟丙酮:PTA:三甲基乙酰三氟丙酮.
稀土离子螯合物的荧光寿命长(10~1000L s,比普通物质的荧光寿命高几个数量级.这样在检测时采用适当的延缓时间,可非常显著地降低来自散射光、样品和试剂的本底荧光强度(1~10ns的干扰.(一些蛋白质和荧光体的荧光衰变时间如表2[1].
第12卷第4期
化学研究Vol.12 No.42001年12月C HE MICAL RESEARC H Dec.2001
的La3+离和4f层全满的Lu3+离子以及4f层半充满的Gd3+离子为无色,其他稀土离子的颜色以Gd3+离子为对称轴,其颜色具体为[3]:
La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
稀土元素发光材料还有许多其它的用途.譬如变色眼镜[7]中就是掺入了铈元素,它在紫外线的照射下使玻璃中的Mn2+转化为Mn3+,使玻璃变暗,其逆过程使玻璃恢复光亮.稀土离子的发光材料还可用于仪表显示[8]上.例如将147Pr与荧光物质(如发黄绿色荧光的铽化合物混合制成发光粉涂在钟表盘上,便可在漆黑的夜晚看清表盘上的读数.在电影院里,一束亮光带着生动的画面照到屏幕上,那束亮就是由掺入稀土氟化物的碳捧通电后产生的孤光[3].
high_technology.This article gives a brief introduction for their c haracteristic of luminescence and their util-i

III)-稀土(LnIII 异核配合物发光性能研究

cm1. 有关可见区发光的 EuIII 和 TbIII 配合物的研究, 文献报道最多. 敏化 EuIII 和 TbIII 的有机配体的吸收大多位于紫外区, 激发能量较高, 在生物检测中应用会损伤机体 . 利用具有三重态吸收的过渡金属配合物作为天线基团, 可使激发窗口红移, 降低激发能量. 而对于红外发射的稀土离子 , 其激发态能级普遍偏低, 能级匹配的有机配体较少, 选用过渡金属配合物长波长的金属到配体的电荷转移(3MLCT)吸收, 有可能更好地向其传递能量, 提高发光效率. 2000 年, van Veggel 等 [9] 首次提出用过渡金属配合物 [Ru(bpy)3]2+ 及二茂铁作为敏化 NdIII 和 YbIII 的配体, 并且通过时间分辨光谱技术验证了天线分子中 3MLCT 态的存在, 进而证明了能量从三重态传能到稀土离子. 此后, 先后有 RuII、 OsII 、 FeII、 PtII、 AuI、 PdII、 ReI、 CrIII、 CoIII、 ZnII 和 IrIII 等过渡金属的配合物作为配体, 通过桥连基团与稀土离子配位并实现传能[10, 11]. 2007 年, Ziessel 等[12]将炔基取代的三联吡啶作为桥连配体得到了 PtII-EuIII 双金属配合物, 利用铂配合物的 3MLCT 吸收 , 可以将激发窗口红移至 460 nm, 并且总量子效率可达到 38%. 在以上诸多 d 区元素中, 铱配合物的三重态能级可以通过配体的修饰容易地进行调节 [13], 在作为天
才能实现 IrIII 中心到 EuIII 中心的有效传能. 通过测定相应桥连配体与过量 GdCl3·6H2O 混合的 77 K 磷光光谱, 得到了配体三重态能级的大小变化顺序为 6b > 6a > 6c > 6d > 6e, 且均大于 EuIII 的