具有荧光性能稀土配合物制备和测定的教学探索
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
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 ：２ １—５１ 。 订 日期 ：２ １—８２ ０ ００ —０ 修 ０００ —０
＊通 讯 联 系人 ｅｍａｌｔｌｋ ＠ ｆｘ ｉ ｃｒ － ｉ ｄｐ ｕ ｏ ｍａｌ ｏ ： ． ｎ
ｅｍａｌｃｒｌ＠ １ ６ ｃｒ － ｉ ｙｎｈ ２ ．ｏ ： ｎ
７８ ２
光谱学与光谱分析
第 ３ 卷 １
Ｅ Ｃ。 ６ Ｏ， 滤 出 晶体 并 放 置 于 干燥 器 中干 燥 备 用 。在 ｕ １・ 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 （ Ｐ ｓ Ｔ （ Ｐ 。对 比， 现二氧六环 对稀土 配 ｕ Ｐ Ａ） 和 ｂ Ｐ Ａ） 发
合物 的荧光具有 明显 的增强效果 ，尤其 是对 Ｔ ３ ｂ 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
１７ ０ｃ ０ ｍ 的红 外光 谱 图 。 图 中可 以看 到 ，Ｐ Ａ 通 过 与 稀 从 Ｐ
Ｆ ｇ ２ ＦＩ Ｒ ｓ ｅ ｔ ａ ｏ Ｐ ｉ． ＇ ｐ ｃｒ ｆＰ Ａ，Ｔｂ Ｐ Ａ） Ｉ （Ｐ ３
文献标识码 ： Ａ Ｄ Ｉ １ ． ９ ４ｊｉ ｎ １０ —５３ ２ １ ）３０ ２ —５ Ｏ ： ０３ ６／．ｓ ． ０ ００ ９ ｛０ １０ —７ ７０ ｓ
稀土高分子荧光配合物的制备及性能研究
物理混合 ， 存在许 多的局限性 ： 卜 稀土配合物与
不 变．
关键词 ： 铽； 铕； 高分子配合物 ； 制备 ； 表征
中 图分类 号 ：Ｑ １． Ｔ ３７５ 文献 标 识码 ： Ａ
Ｐｒ ｐａ ａ ｉｎ ａ ｄ Ｓ ｕ ｉｓｏ ｒ — ｒｈ ｅ ｒ ｔｏ ｎ ｔ ｄ ｅ ｆＲａ ｅ— Ｅａ ｔ
Ｐｏｙ ｅ ｕｏ ｅ ｃ ｎ ｅ Ｃｏ ｐ ｅ ｌ ｍ ｒ Ｆｌ ｒ ｓ ｅ ｃ ｍ ｌｘ
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第２ ０卷第 ３期
２０ ０６年 ９月
南华大学学 报 （ 自然科 学版 ）
Ｊ ｕ ａ ｏ ｎ ｕ ｉｅｓｔｆ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏｒ ｌ ｆ ｎ Ｎａ ｈ ａＵｎｖ ｒｉ ｉｎ ｅａ ｄＴ ｃ ｙＳ
Ｖ０ ． ０ Ｎ ． １２ ｏ ３
Ｓｖ ２ ０ ｅ ．Ｏ ６
文章编号 ：６ ３一 Ｏ ２ ２０ ） ３— ０ ０－ ５ １７ Ｏ ６ （ ０６ ０ ０ ３ ０
稀土高分子荧光 配合物的制备及性能研究
陈仲 清 ， ２郭栋 才ｈ ， 傅仕福２ 李征 宇 ，
（． １湖南 大学 化学化工学 院， 湖南 长沙 ４ ０ ８ ；． １０ ２ ２ 南华大学 化 学化工学院 ， 湖南 衡 阳 ４ １０ ） ２ ０ １
ｔａ ｓ ｏ ｄ ｔ ａ ｈ ｕ ｒ ｓ ｅ ｅ ｅ ｓ ｉｎ ｏ ｕ ｏ ｉｍ ｏ ｓｗｅ ｅｇ ｅ ｔ ｅ ｓｔ ｅ ｙ ｔｒ — ｒ ｈ ｗｅ ｈ ｔｔ ｅ ｆ ｏ ｅ ｃ ｎｃ ｍｉｓｏ ｆｅ ｒ ｐ ｕ ｉ ｎ ｒ ｒ ａ ｙ ｓ ｎ ｉｉ ｄ ｂ ｅ ｂｉ ｌ ｌ ｚ
ａ ｉｎ ， ｉ ｅ ｆ ｏ ｅ ｃ ｎ ｅ ｅ ｓ ｉ ｎ ｏ ｒ ｉ ｍ ｎ ｒ ｔ ｎ ｌ ｕ ｎ ｈ ｄ ｂ ｕ ｏ ｉ ｍ ｏ ｓ ｗｈ ｌ ｔ ｕ ｒ ｓ ｅ ｃ ｍｉ ｏ ｆ ｅ ｂ ｕ ｉ ｓｗｅｅ ｓ ｏ ｇｙ ｑ ｅ ｃ ｅ ｙ ｅ ｒ ｐ — ｅｈ ｌ ｓ ｔ ｏ ｒ ａ ｉｎ ．Ｏ ｅｏ ｈ ｒｈ ｎ ｔ ｅ ｐ ａ ｏ ｉ ｏ ｆ ｕ ｒ ｓ ｅ ｃ ｍｉ ｉ ｎ ｂ ｓｃ ｌ ｅ ｐ ｎ ｍ ｓ ｎ ｔ ｔ ｅ ａ ｄ，ｈ ｅ ｋ ｐ ｓｔ ｎ ｏ ｏ ｅ ｃ ｎ ｅ ｅ ｓ ｏ ａ ｉａ ｌ ｋ ｅ ｓａ － ｏ ｈ ｉ ｌ ｆ ｓ ｙ
新型稀土配合物发光材料的合成及性质研究初探
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荧 光 效果 最强 。 关 键 词 ： 土 ， 唑啉 酮 ， 夫碱 稀 吡 席
中 图分 类 号 ： ６ ４３ Ｏ １． ３
文献标识码： Ａ
文章 编 号 ：６ ３－ ２ （ ０ ）２ ０９ － ３ １７ － ８ ３２ ８０ — ０ ６ ０ ４ ０
稀 土配合 物发光 性能 的研究 是化 学 、物理 学及 生 物学学 科 的交叉 领 域之一 ．具有 重 要 的理论 研 究 意义及 应用 研究 价值 。 由于 稀土离 子 本身 的独特 结
荧 光兼 有稀 土离子 发光 强度 高 、颜 色纯 正和、 荧光 效率 高 、 易溶 于有机
材 料 的优点 。 人们 探索 新 的发光 能 源 、 为 发光 材料 提 供 了新 思 路［ ］ 中吡唑啉 酮及 席夫 碱 因其 独特 的 １ 。其 － ３ 结构和 良好的金属络合能力 ， 成为人们研究 的热点 。 本文在 前人研 究 的基础上 新合 成 出一种 吡唑 啉酮席 夫碱 及 其 四种 稀 土 配合 物 。 为此 类 研 究 提供 基 础 数 据
未经 校正 ） 上 海 ） （ 。 １ 】 苯 基 一 一 基 一 一 甲 酰 基 一 唑 啉 酮 一 ． ２ 一 ３ 苯 ４ 苯 吡 ５ （ Ｂ Ｐ 的合 成 ＰＢ ） 在 １ ０ ｍＬ的 回流装 置 中 ．将 ００ ｏ ｌ 苯基一 ５ ．１ ｍ ｌ 一
构 和性 质， 得稀 土离 子在 与 配 体 配合 后 ， 使 所发 出 的
冷 却后 将 反应 物 倒 入 到盛 有 ４ Ｌ １ ｏ Ｌ盐 酸 ０ｍ ２ｍ ｌ ／
１ 试 剂与 仪器 ． １ １ 苯 基一 一 一 ３ 苯基一 吡唑啉酮 一 ５按 文献嘲 的方法合 成及纯 化 ： 甲酰氯 （ Ｒ． 海 同方精 细化 工有 限公 苯 Ａ 上
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
官能团化稀土铕配合物的制备及荧光性能
浙江理工大学学报,第51卷,第1期,2024年1月J o u r n a l o f Z h e j i a n g S c i -T e c h U n i v e r s i t yD O I :10.3969/j.i s s n .1673-3851(n ).2024.01.005收稿日期:2023-03-27 网络出版日期:2023-06-07基金项目:浙江省重点研发计划项目(2021C 01020)作者简介:付旭海(1998 ),男,山东烟台人,硕士研究生,主要从事功能聚酯材料方面的研究㊂通信作者:陈世昌,E -m a i l :s c c h e n @z s t u .e d u .c n官能团化稀土铕配合物的制备及荧光性能付旭海1,刘 洋2,杨志超2,陈世昌1(1.浙江理工大学纺织纤维材料与加工技术国家地方联合工程实验室,杭州310018;2.浙江古纤道绿色纤维有限公司,浙江绍兴312000) 摘 要:为获得含有反应位点的官能团化稀土配合物,采用低温等压溶剂热法,以稀土E u 3+为中心离子,分别添加脂肪族羧酸类㊁芳香族羧酸类配体和协同配体1,10-菲罗啉,在乙醇溶液中制备了两种含有功能羟基的官能团化稀土铕配合物,采用元素分析和光谱法等分析稀土配合物的元素组成及结构,比较两种配合物的热稳定性和荧光性能,并探究了不同p H 值对配合物荧光强度的影响㊂结果表明:两种配合物的热稳定性好,起始分解温度均在200ħ以上;所制备的配合物在紫外光激发下均可发射较强的特征红光,芳香族羧酸类的官能团化稀土配合物的荧光强度更高,是脂肪族羧酸类稀土配合物的1.5倍,荧光寿命分别达到0.55m s 和1.40m s ;当酸性溶液p H 值从7降至2,脂肪族羧酸类配合物的荧光强度从8.1ˑ105降至2.6ˑ105,芳香族羧酸类配合物的荧光强度从4.4ˑ106降至3.4ˑ106㊂该研究制备的以羟基为反应位点的官能团化稀土配合物具有高荧光强度和寿命,有望应用于酸性溶液的快速检测㊂关键词:有机稀土配合物;铕;功能羟基;荧光强度;pH 值中图分类号:O 641.4;O 657.33文献标志码:A 文章编号:1673-3851(2024)01-0039-08引文格式:付旭海,刘洋,杨志超,等.官能团化稀土铕配合物的制备及荧光性能[J ].浙江理工大学学报(自然科学),2024,51(1):39-46.R e f e r e n c e F o r m a t :F U X u h a i ,L I U Y a n g ,Y A N G Z h i c h a o ,e t a l .P r e p a r a t i o n a n d f l u o r e s c e n c e p r o pe r t i e s of f u n c t i o n a l i z e d r a r e e a r t h e u r o p i u m c o m p l e x e s [J ].J o u r n a l o f Z h e j i a ng S c i -T e ch U ni v e r s i t y,2024,51(1):39-46.P r e p a r a t i o n a n d f l u o r e s c e n c e p r o pe r t i e s of f u n c t i o n a l i z e d r a r e e a r t h e u r o p i u m c o m pl e x e s F U X u h a i 1,L I U Y a n g 2,Y A N G Z h i c h a o 2,C H E N S h i c h a n g1(1.N a t i o n a l E n g i n e e r i n g L a b f o r T e x t i l e F i b e r M a t e r i a l s a n d P r o c e s s i n g T e c h n o l o g y,Z h e j i a n g S c i -T e c h U n i v e r s i t y ,H a n g z h o u 310018,C h i n a ;2.Z h e j i a n g G u x i a n d a o G r e e n F i b e r C o .,L t d .,S h a o x i n g 312000,C h i n a ) A b s t r a c t :T o o b t a i n f u n c t i o n a l i z e d r a r e -e a r t h c o m p l e x e s c o n t a i n i n g re a c t i o n s i t e s ,t w of u n c t i o n a l i z e d r a r e e a r t h e u r o p i u m c o m p l e x e s w e r e p r e p a r e d i n e t h a n o l i c s o l u t i o n b y u s i ng a l o w -t e m pe r a t u r e i s o c r a t i c s o l v o t h e r m a l m e t h o d w i t h t h e r a r e e a r t h E u 3+a s t h e c e n t r a l i o n ,a n db y a d d i n g a l i p h a t ic c a r b o x yl i c a c i d ,a r o m a t i c c a r b o x y l i c a c i d l i g a n d s a n d t h e c o -l i g a n d 1,10-p h e n a n t h r o l i n e ,r e s p e c t i v e l y.T h e e l e m e n t a l c o m p o s i t i o n a n d s t r u c t u r e o f t h e r a r e e a r t h c o m p l e x e s w e r e d e t e r m i n e d b y e l e m e n t a l a n a l ys i s a n d s p e c t r o s c o p y ,t h e t h e r m a l s t a b i l i t y a n d f l u o r e s c e n c e p r o p e r t i e s o f t h e t w o c o m p l e x e s w e r e c o m pa r e d a n d t h e e f f e c t s o f d i f f e r e n t p H v a l u e s o n t h e f l u o r e s c e n c e i n t e n s i t y o f t h e c o m p l e x e s w e r e i n v e s t i ga t e d .T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e t h e r m a l s t ab i l i t y o f t h e t w oc o m p l e x e s i s g o od ,a n d t he o n s e t d e c o m po s i t i o n t e m p e r a t u r e i s a b o v e 200ħ.T h e p r e p a r e d c o m p l e x e s c a n b o t h e m i t s t r o n g c h a r a c t e r i s t i c r e d l i g h t u n d e r U V e x c i t a t i o n .T h e f l u o r e s c e n c e i n t e n s i t y o f t h e f u n c t i o n a l i z e d r a r e e a r t h c o m pl e x e s w i t h a r o m a t i c c a r b o x y l i c a c i d s i s h i g h e r ,1.5t i m e s h i g h e r t h a n t h a t o f t h e a l i p h a t i c c a r b o x yl i c a c i d s ,a n d t h e f l u o r e s c e n c el i f e t i m e s r e a c h0.55m s a n d1.4m s,r e s p e c t i v e l y.W h e n t h e p H o f t h e a c i d i c s o l u t i o n d e c r e a s e s f r o m7t o 2,t h e f l u o r e s c e n c e i n t e n s i t y o f t h e a l i p h a t i c c a r b o x y l i c a c i d c o m p l e x e s d e c r e a s e s f r o m8.1ˑ105t o2.6ˑ105a n d t h a t o f t h e a r o m a t i c c a r b o x y l i c a c i d c o m p l e x e s d e c r e a s e s f r o m4.4ˑ106t o3.4ˑ106.T h e f u n c t i o n a l i z e d r a r e e a r t h c o m p l e x e s w i t h h y d r o x y l g r o u p a s t h e r e a c t i o n s i t e p r e p a r e d i n t h i s s t u d y h a v e h i g h f l u o r e s c e n c e i n t e n s i t y a n d l i f e t i m e,a n d a r e e x p e c t e d t o b e a p p l i e d t o t h e r a p i d d e t e c t i o n o f a c i d i c s o l u t i o n s.K e y w o r d s:o r g a n i c r a r e e a r t h c o m p l e x e s;e u r o p i u m;f u n c t i o n a l h y d r o x y l;f l u o r e s c e n c e i n t e n s i t y;p H v a l u e0引言中国的稀土资源十分丰富,根据美国地质调查局公布数据显示,大约占全球稀土资源总储量的37%㊂稀土材料作为一种优异的功能性材料,在防伪材料㊁生物医药和检测分析等领域有着十分重要的应用[1-4]㊂具有独特的4f电子层结构的稀土元素表现出优异的发光性能㊂当稀土离子与具有高吸光系数的有机配体配合后,有机配体可通过非辐射跃迁的形式将能量传递给稀土离子,从而产生更强的稀土特征荧光㊂但单一稀土配合物的光㊁热稳定性差,研究人员大多通过将稀土配合物与基体结合来改善光热稳定性,其中物理掺杂法是应用最广泛的结合方式,但该方法会使稀土配合物因为相容性差以及表面吸附能低出现易脱落㊁耐久性能差等问题[5-6]㊂化学键合方法能够有效避免上述问题,因此含有机配体的稀土配合物一直是科研人员研究的重点㊂通过化学键合的方法将稀土配合物有效接入到材料基体中,使得基体材料具备良好的荧光性能,该方法开拓了稀土配合物新的应用领域[7-8]㊂F a n 等[9]通过简单的水热法制备了含有双键官能团的稀土铕配合物,并采用自由基聚合的方式将铕配合物[E u(D B M)2(P h e n)(M A)](D B M为二苯甲酰甲烷㊁P h e n为1,10-菲罗啉和M A为甲基丙烯酸)与甲基丙烯酸缩水甘油酯(G M A)聚合,制备得到新型含铕聚合物;当G M A与E u(D B M)2(P h e n)(M A)的摩尔比为15ʒ1时,聚合物薄膜表现出良好的U V 光刻敏感性,强可见荧光强度,高玻璃化转变温度(T g>170ħ),良好的热稳定性(T d最高295ħ)及交联后的耐溶剂性㊂X i a n g等[10]通过自由基聚合的方式将稀土配合物与一系列不饱和聚酯聚合,发现不饱和聚酯的分子骨架结构增强了稀土配合物的光学以及物理性能㊂随着化学键合技术的发展,可供选择的具有羟基反应位点的基体种类越来越广泛,许多含有羧基基团的饱和聚酯成为基体应用的主要材料㊂制备稀土配合物可选择的配体种类主要有β-二酮类㊁羧酸类㊁杂环化合物类以及大环化合物类,其中羧酸类配体是合成稀土配合物中使用最为广泛的有机配体[11-14]㊂含羟基的羧酸类配体发生配位时,稀土离子优先与羧酸配位,从而合成含功能羟基反应位点的官能团化稀土配合物㊂本文采用低温等压溶剂热法,以稀土铕离子(E u3+)作为中心离子,1,10-菲罗啉(1,10-P h e n a n t h r o l i n e,P h e n)作为协同配体,分别以脂肪族柠檬酸(C i t r i c a c i d,C i t)为官能团化功能配体合成具有羟基的官能团化稀土荧光配合物A,以芳香族对羟甲基苯甲酸(4-H y d r o x y m e t h y l b e n z o i c a c i d, HM B A)为官能团化功能配体㊁苯甲酸(B e n z o i c a c i d,B A)为一般配体合成配合物B,分析两种配合物的组成及结构,比较两种配合物的热稳定性和荧光性能,并测定不同p H值对两种配合物荧光强度的影响㊂本文制备的含有反应位点的官能团化稀土荧光配合物具有在酸性溶液快速检测方面应用的潜力㊂1实验部分1.1实验材料六水合氯化铕(E u C l3㊃6H2O)㊁六水合硝酸铕(E u(N O3)3㊃6H2O)㊁柠檬酸(C i t)㊁对羟甲基苯甲酸(HM B A)和1,10-菲罗啉(P h e n)购自阿拉丁试剂公司,苯甲酸(B A)购自麦克林公司;无水乙醇(E t O H)㊁氨水(N H3㊃H2O)和N,N-二甲基甲酰胺(D M F)购自高晶精细化工公司㊂以上试剂均为分析纯㊂1.2实验方法1.2.1脂肪族羧酸配体的官能团化稀土铕配合物的制备将E u C l3㊃6H2O㊁C i t和P h e n按摩尔比1ʒ1ʒ1分别加入到10m L乙醇中溶解,混合搅拌均匀,用04浙江理工大学学报(自然科学)2024年第51卷浓氨水将混合溶液p H值调节到6~7,水浴加热至60ħ,反应4h,然后在室温下冷却48h㊂所得白色沉淀物在乙醇溶液中离心3~4次,以除去未反应的单体,并在80ħ烘箱中真空干燥6h,然后进行研磨处理,获得白色固体粉末产物A㊂1.2.2芳香族羧酸配体的官能团化稀土铕配合物的制备将E u(N O3)3㊃6H2O㊁B A㊁HM B A和P h e n按摩尔比1ʒ1ʒ1ʒ1分别加入到10m L乙醇中溶解,混合搅拌均匀,用浓氨水将混合溶液p H值调节到6~7㊂水浴加热至60ħ反应4h,然后在室温下冷却48h㊂所得白色沉淀物在乙醇溶液中离心3~4次,以除去未反应的单体,在80ħ烘箱中真空干燥6h,最后进行研磨处理,获得白色固体粉末产物B㊂1.3测试与表征1.3.1化学结构表征采用V a r i o E L c u b e型元素分析仪(德国E l e m e n t a r公司)测定官能团化稀土铕配合物的C㊁H㊁N和O含量㊁通过i S20傅里叶变换红外光谱仪(美国T h e r m o S c i e n t i f i c N i c o l e t)分析配合物的分子结构㊂1.3.2紫外吸收性能测试采用U-3010型紫外可见光谱仪(日本H i t a c h i 公司)测定官能团化稀土铕配合物的紫外吸收性能,以乙醇和N,N-二甲基甲酰胺作溶剂,扫描波长为200~400n m㊂1.3.3热稳定性测试采用T G A/D S C1热重分析仪(瑞士M e t t l e r T o l e d o公司)测定官能团化稀土铕配合物的热性能,测试条件:气氛为N2,升温速率为10ħ/m i n,加热范围为25~650ħ;采用A d v a n c e型X射线粉末衍射仪(德国布鲁克A X S公司)对热重分析仪加热后的稀土配合物进行测试,测试条件:C u靶,测试电压为40k V,测试电流为40m A,扫描范围10ʎ~ 70ʎ,扫描速度1(ʎ)/m i n㊂1.3.4荧光性能测试采用F L S1000型稳态/瞬态荧光光谱仪(英国E d i n b u r g h公司)测定官能团化稀土铕配合物的荧光强度和荧光寿命,荧光发射波长扫描范围为550~750n m,荧光寿命采用375n m的E P L激光器作为激发源㊂1.3.5p H值检测测试以1m o l/L的H C l溶液配制不同p H值的酸性溶液,采用F l u o r o m a x-4型荧光分光光度计(法国H O R I B A S c i e n t i f i c公司)测定酸性环境对官能团化稀土铕配合物荧光强度的影响㊂2结果与讨论2.1官能团化稀土铕配合物的结构分析柠檬酸配体和对羟甲基苯甲酸配体制备的官能团化稀土配合物A和B的元素组成含量列于表1中㊂由表1可知,实测值与理论计算的数据相吻合,根据含量组成可以推测配合物A和B的化学式分别为E u(C i t)P h e n㊃2H2O和E u(B A)(M B A)P h e n㊃N O3㊂表1配合物A(E u(C i t)P h e n㊃2H2O)和配合物B(E u(B A)(M B A)P h e n㊃N O3)的元素分析数据样品元素含量/%C H N O实际值理论值实际值理论值实际值理论值实际值理论值A38.5238.803.473.075.275.0325.7725.82 B49.0248.723.153.015.996.3119.4619.24图1为两种配合物的红外光谱㊂由图1(a)可见,E u(C i t)P h e n㊃2H2O中柠檬酸的羧酸特征谱带νs(C O)=1728c m-1消失,出现了C O O 的反对称和对称吸收峰(νa s=1601c m-1,νs=1403c m-1),证明柠檬酸的羧基O与稀土离子E u3+形成配位;在3500c m-1出现的宽而强的峰是功能羟基的伸缩振动峰[15],苯环C H的面外弯曲振动由854c m-1和739c m-1移向低频区847c m-1和731c m-1处,说明P h e n的氮原子与稀土离子之间形成N-E u配位键㊂图1(b)表明:E u(B A)(M B A)P h e n㊃N O3在3500c m-1的宽峰对应配合物中具有反应活性的羟基峰,但峰强度略低于E u(C i t)P h e n㊃2H2O的羟基峰,其原因可能是C i t的羟基含量比HM B A高;稀土配合物中配体HM B A和B A的在 C O O H的缔合峰和C O特征伸缩振动峰均消失,而在C O O 的反对称和对称伸缩振动峰均发生红移, 1,10-菲罗啉配体的C C特征振动峰和C H特征振动峰均发生红移[16]㊂以上结果表明,具有反应位点的官能团化稀土铕配合物已制备成功㊂14第1期付旭海等:官能团化稀土铕配合物的制备及荧光性能图1 E u (C i t )P h e n ㊃2H 2O 和E u (B A )(M B A )P h e n ㊃N O 3配合物的F T -I R 光谱图2.2 官能团化稀土铕配合物的紫外吸收性能分析 配合物吸收的紫外光激发能主要依靠配体吸收的紫外光通过非辐射跃迁的方式传递给稀土中心离子,稀土中心离子吸收紫外能量后通过辐射跃迁的形式呈现稀土特征荧光[17-18]㊂图2为两种配合物及其配体在200~400n m 的紫外吸收光谱㊂由图2可知:两种配合物的出峰位置在226㊁263㊁202㊁226n m 和268n m ,与配体峰位置大致相同,说明配体在近紫外区的紫外吸收能力更强㊂图2 E u (C i t )P h e n ㊃2H 2O 和E u (B A )(M B A )P h e n ㊃N O 3配合物的U V 光谱图 根据元素分析㊁红外光谱㊁紫外光谱得到的数据,推测出配合物的化学结构,配体通过螯合配位的方式与稀土离子进行配位,使稀土离子达到8配位的饱和配位结构(图3)㊂图3 E u (C i t )P h e n ㊃2H 2O 和E u (B A )(M B A )P h e n ㊃N O 3配合物的化学结构示意图24浙江理工大学学报(自然科学)2024年 第51卷2.3 官能团化稀土铕配合物的热稳定性分析两种配合物的热稳定性结果如图4所示㊂图4(a )显示:稀土配合物E u (C i t )P h e n ㊃2H 2O 在25~200ħ的失重率可归因于配合物的吸湿性及配位水分子的分解,在200~500ħ范围内失重37.3%,可能是由于配体的氧化分解,在500~600ħ由于晶型转化或者熔融[19],失重3.4%,最终残余产物推测为E u 2O 3㊂在240~300ħ对应配位硝酸根的分解,在340~440㊁450~550ħ和550~630ħ的失重分别对应配体P h e n ㊁B A 和HM B A 的热分解温度(图4(b )),推测E u 2O 3为最终残余物㊂图4 E u (C i t )P h e n ㊃2H 2O 和E u (B A )(M B A )P h e n ㊃N O 3配合物的T G 曲线 采用X R D 对热重最终残余物进行分析,结果如图5所示㊂由图5可知,两种稀土配合物在2θ为28.449ʎ㊁32.967ʎ㊁47.315ʎ和56.137ʎ的特征峰分别对应E u 2O 3的(222)㊁(400)㊁(440)和(622)晶面衍射峰,表明最终氧化分解产物为立方相的E u 2O 3;对应的P D F 标准卡片为86-2476,两种配合物的热分解温度都在200ħ以上,表明都具有良好的热稳定性㊂图5 E u (C i t )P h e n ㊃2H 2O 和E u (B A )(M B A )P h e n ㊃N O 3配合物的X R D 谱图2.4 官能团化稀土铕配合物的荧光性能分析图6分别为E u (C i t )P h e n ㊃2H 2O 和E u (B A )(M B A )P h e n ㊃N O 3官能团化稀土铕配合物的激发和发射光谱㊂由图6可知,在250~350n m 范围配合物可以被很好激发,394n m 和465n m 的尖锐激发峰是E u3+的激发态能级吸收,配合物选用对应的394n m 最佳激发波长来测定荧光发射光谱;两种配合物荧光发射谱在580㊁594㊁615㊁650n m 和698n m的峰分别对应于配体和E u 3+的5D 0ң7F 0,5D 0ң7F 1,5D 0ң7F 2,5D 0ң7F 3,5D 0ң7F 4跃迁,发射峰615n m 为最强荧光峰,是E u 3+的特征红光发射峰,对应电偶极跃迁㊂配体为芳香族羧酸的稀土配合物在615n m 处对应的荧光强度比脂肪族羧酸配体配合物更高,铕红色荧光更亮(图7)㊂由于脂肪族配体的稀土配合物中含有配位水分子,水分子的羟基振动对荧光产生一定的猝灭作用;HM B A 和H B A 中苯环具有稳定的刚性结构和共轭平面,能减少发光能量的损失,且配体分子的共轭体系越大,则π-π*跃迁越容易产生,摩尔吸收系数也越大[20-22],因此E u (B A )(M B A )P h e n ㊃N O 3配合物对紫外光的吸收能力就越强㊂采用测定配合物在最大发射峰处的荧光衰减过程,并且通过指数函数E x p D e c (指数衰减)进行拟合,拟合寿命通过式(1)计算:τ=B 1τ21+B 2τ22+B 3τ23B 1τ1+B 2τ2+B 3τ3(1)其中:τ1(τ2㊁τ3)为拟合的寿命,m s ;B 1(B 2㊁B 3)为拟合寿命所对应的占比,%㊂两种稀土配合物的荧光衰减曲线如图8所示㊂图8显示:稀土配合物E u (C i t )P h e n ㊃2H 2O和34第1期付旭海等:官能团化稀土铕配合物的制备及荧光性能E u (B A )(M B A )P h e n ㊃N O 3的荧光寿命分别为0.55m s 和1.40m s,芳香族配体的稀土配合物荧光寿命明显长于脂肪族配体的稀土配合物,与文献[23]报道的结果相一致㊂图6 E u (C i t )P h e n ㊃2H 2O 和E u (B A )(M B A )P h e n ㊃N O 3配合物的激发和发射荧光光谱图图7 E u (C i t )P h e n ㊃2H 2O 和E u (B A )(M B A )P h e n ㊃N O 3配合物在365n m 紫外照射下的荧光图2.5 p H 值对官能团化稀土铕配合物荧光强度的影响对两种配合物在不同p H 值的酸性溶液中的荧光强度进行分析,结果如图9所示㊂从图9(a)可看出,不同p H 值酸性溶液中,配合物E u (C i t )P h e n㊃2H 2O在615n m 处对应的最强发射峰相对强度分别为8.1ˑ105(p H=7)㊁6.6ˑ105(pH=4)和2.6ˑ105(pH=2),随着p H 值的降低,配合物的荧光强度随之减弱,其原因可能是溶液酸性的增大,羧酸配体逐渐恢复质子化,改变了配体与稀土离子之间的配位模式,使得配位数减少[24]㊂配合物E u (B A )(M B A )P h e n ㊃N O 3在619n m 处对应的最强荧光发射峰强度分别为4.4ˑ106(pH=7)㊁3.9ˑ106(p H=4)和3.4ˑ106(pH=2),荧光强度比配合物E u (C i t )P h e n ㊃2H 2O高出大约一个数量级,呈现同样的变化趋势(图9(b))㊂因此,两种配合物均实现对酸性溶液的快速荧光指示㊂图8 E u (C i t )P h e n ㊃2H 2O 和E u (B A )(M B A )P h e n ㊃N O 3配合物的荧光寿命曲线3 结 论本文通过溶剂热法合成了两种含有功能羟基的官能团化有机稀土铕配合物,通过的热性能表征及荧光性能测试比较脂肪族羧酸和芳香族羧酸配体对配合物的影响,并对不同p H 值对两种稀土配合物的荧光强度影响进行研究,所得主要结论如下:a)芳香羧酸类官能团化稀土配合物表现出较高44浙江理工大学学报(自然科学)2024年 第51卷图9 不同p H 值对E u (C i t )P h e n ㊃2H 2O 和E u (B A )(M B A )P h e n ㊃N O 3配合物荧光强度的影响的起始分解温度,与脂肪羧酸类官能团化稀土配合物相比,具有更好的热稳定性㊂b)两种羧酸类官能团化稀土配合物在紫外光激发下均在615n m 处发射最强的红色荧光,芳香羧酸中苯环的共轭效应使得芳香羧酸类官能团化稀土配合物的荧光强度更强,荧光寿命更长㊂c )随着p H 值的降低,两种羧酸类官能团化稀土配合物的荧光强度均表现出下降趋势㊂p H 值降低使羧酸类配体恢复质子化,配体与稀土离子之间的配位数减少,表现为配合物的荧光强度下降㊂本文合成的含有反应位点的稀土荧光配合物具有优异的荧光性能,在酸性溶液快速检测方面具有一定的应用前景㊂参考文献:[1]王浩,王红宇,何亮,等.新型光功能稀土配合物研究及应用进展[J ].发光学报,2022,43(10):1509-1523.[2]杨永晟,王克志,赵震,等.稀土铕㊁铽配合物在温度发光传感领域的研究进展[J ].中国稀土学报,2021,39(1):88-109.[3]于晓丽,芦婷婷,周晓东,等.稀土改性聚合物应用研究进展[J ].稀土信息,2021,445(4):6-9.[4]方蓉,张达,王正祥.稀土铕有机配合物的研究进展及其应用[J ].包装工程,2020,41(17):91-102.[5]李秋平,俞家辉,汪美玉.稀土E u 3+配合物原位掺杂纳米硅球的制备及其发光性能研究[J ].应用化工,2018,47(9):1881-1883.[6]富慧中,西鹏,杨龙,等.具有高效防雾与光能转换功能的聚对苯二甲酸乙二醇酯复合膜的制备与性能[J ].高分子材料科学与工程,2020,36(11):145-151.[7]W a n g W E ,L a n g Y ,G a o Z Y ,e t a l .P r e pa r a t i o n ,c h a r a c t e r i z a t i o n a n d p h o t o c a t a l y t i c p r o pe r t i e s of r a r e -e a r t h i b u p r o f e n -p h e n a n t h r o l i n e c o m pl e x e s [J ].M o d e r n P h ys i c s L e t t e r s B ,2022,36(21):2250045.[8]W u Y W ,H a o H X ,W u Q Y ,e t a l .P r e pa r a t i o n a n d l u m i n e s c e n t p r o p e r t i e s o f t h e n o v e l p o l ym e r -r a r e e a r t h c o m p l e x e s c o m 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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。
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。
稀土铽有机配合物的制备及荧光性能测定
稀土（Tb）配合物的製備和光致發光性能測定摘要：我國是稀土資源大國，深入開展稀土理論及應用方面的研究，具有重要的現實意義和深遠的歷史意義。
稀土元素由於其特殊的電子結構，使它們具有優異的光、電、磁等特殊性能。
本文介紹了稀土元素鋱配合物的製備過程，以及其產品的螢光，紅外，紫外分析。
關鍵字：稀土鋱配合物光致發光一前言1.1稀土元素稀土元素在元素週期表中主要包括從57－71號的15種元素，以及21號、39號元素。
稀土元素由於其特殊的電子結構，具有優異的光、電、磁等特殊性能。
稀土螢光材料，在稀土功能材料中佔有重要的地位。
其中稀土有機發光配合物，由於具有發出的螢光強度高，量子效率高，色彩純正，以及所需激發能量低等優點被認為是一類具有廣泛應用前景的稀土發光材料。
1.2稀土元素配合物的光致發光原理稀土元素在元素週期表中主要包括從57－71號的15種元素，以及21號、39號元素。
稀土元素由於其特殊的電子結構，具有優異的光、電、磁等特殊性能。
稀土螢光材料，在稀土功能材料中佔有重要的地位。
其中稀土有機發光配合物，由於具有發出的螢光強度高，量子效率高，色彩純正，以及所需激發能量低等優點被認為是一類具有廣泛應用前景的稀土發光材料。
物質吸收了一定的光能所產生的發光現象稱為光致發光，由於稀土離子本身在紫外區的吸光係數很小，因此它本身的螢光效率和螢光強度很低。
由於稀上離子的配位數較為豐富，因此可以通過與適當的有機配體進行配位化學反應形成稀土有機配合物。
有機配體在紫外區有著較強的吸光係數，而且能有效的將激發態的能量通過無輻射躍遷的方式轉移給稀土離子的發射態，從而敏化稀土離子的發光。
稱為Antenna效應。
有機離子向稀土離子轉移能量的過程：(l)有機配體吸收能量後先進行π-π*躍遷，電子從單重態的基態S0躍遷到最低激發單重態S1；(2)S1的激發能可以以非輻射的方式，經系間竄越到三重態的激發態T1或T2；(3)三重態激發態可以以非輻射的方式，通過鍵的振動耦合向稀土離子的振動態能級進行能量轉移；(4)處於激發態的稀土離子的能量躍遷有兩種形式，可以通過非輻射方式或以輻射方式躍遷到較低能態，再至基態。
稀土有机配合物／树形分子／蒙脱土纳米复合材料的制备及光学性能研究
关 键 词
稀土配合物 树形分子
蒙脱土
荧光性能
Ｐｒ ｐａ ａ ｉ ｎ ａ ｍ ｉ ｅ ｃ ｎ ｏ ｅ ｔｅ ｆ Ｒａ ｅ Ｅａ ｔ ｒ ａ ｃ ｅ ｒ ｔｏ ｎｄ Ｌｕ ｎ ｓ ｅ ｔ Ｐｒ ｐ ｒ ｉ ｓｏ ｒ ｒ ｈ Ｏ ｇ ｎｉ
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稀 土 金 属 离 子作 为 发 光 材 料 的 发 光 中 心 ， 被 无 机 及 有 机 已 材 料 研 究 者 广 泛关 注 ［ ］ １ 。Ｏｋｍｏｏ等 通 过 配 位 或 聚合 方 法 将 ａ ｔ
脱土在有机一 无机复合材料 中的应用 ， 制备 出新 的掺杂低代树 形 分子的乙酰丙酮铕／ 蒙脱土荧光复合材料 。
复 合材 料 有 重 要 意 义 。树 形 分 子 具 有 独 特 的 结 构 、 能 以 及 能 性 与 多种 金 属 离 子 形 成 配 合 物 的 特 性 ＿ ］ 表 面 具 有 大 量 的 生 色 ７ ， 团 和助 色 团 Ｃ＝Ｏ、 Ｃ—Ｃ等 ， 分 子 产 生 紫 外一 见 吸 收 提 供 了 为 可
ｒｔ ｎＰ Ｍ Ａ ｄ ｎ ｒ ｒ ｓｆｎ ｔ ｎ ｌ ｏ ａ ｔａ ｄ ｔｅ ｈ ｉ ｉ ｎ ￣ｄ ｅｏ ｅｃｍｐ ｕ ｄ ｉ ｐｅａｅ． ｅ ， ａｉ Ａ ｏ Ｍ ｅｄｉ ｓａ ｕ ｃｉ ａ ｄ ｐ ｎ ，ｎ ｈ ｎ ｔｅｈ ｈ ｌ ａ ｄ － ｉ ｔｎ ｏ ｏ ｎ ｓ ｒｐｒｄ Ｔｈｎ ｍｅ ｏ ｇ ｇ ｋ
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稀土有机配合物的制备及性能测定实验报告
稀土有机配合物的制备及性能测定北京化工大学理学院姓名：班级：学号：时间：2014.5.8，2014.5.21一、实验目的1.了解稀土元素的基本知识。
2.理解光致发光的基本原理。
3.熟练掌握稀土盐和稀土有机配合物的制备方法。
4.熟悉荧光光谱仪、差热-热重分析仪和红外光谱的结构、原理和应用。
二、实验内容1.稀土盐的制备和稀土配合物的制备。
2.稀土配合物的荧光光谱测定、紫外光谱测定和红外光谱测定。
三、实验原理通常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。
但并不是所有的稀土离子与有机配体配位形成配合物以后都能得到较好的光致发光，只有能级匹配的稀土配合物才能够发射出较强的可见光。
能级匹配包含两方面的内容：（1）有机配体的三线态与稀土离子最低激发态能级的匹配程度；（2）稀土离子最低激发态与基态之间的能量差对应的光波波长是否在可见光范围。
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。
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。
四、实验仪器和药品药品：氯化铕（EuCl3·6H2O）和氯化鋱（TbCl3·6H2O），乙酰水杨酸，1，10－邻菲啰啉，乙醇，三乙胺，二氯甲烷仪器：荧光灯，电磁搅拌，水泵，干燥器，沙板漏斗、抽滤瓶，烧杯、玻璃棒，容量瓶，自封袋，角匙，PH试纸，红外光谱仪、荧光光谱仪和紫外光谱仪。
五、实验步骤（1）称取1mmolTbCl3·6H2O的晶体+3mmol乙酰水杨酸+1mmol 1,10-邻菲啰啉，分别溶于10mL乙醇中。
乙酰水杨酸 搅拌澄清 反应一段时间 滴加少量三乙胺搅拌 继续搅拌至反应完全干燥所制备的配合物结构为（2）称取一定量所制备的稀土有机配合物，以二氯甲烷为溶剂，配制成浓度为 10-4mol/L 的溶液，进行荧光光谱测定、紫外光谱测定和红外光谱测定。
多功能稀土配合物的合成、表征和性能研究的开题报告
多功能稀土配合物的合成、表征和性能研究的开题
报告
一、选题背景
稀土配合物在各种领域中被广泛应用，如催化、光电材料、生物学等，但是单一功能稀土配合物的应用范围受到了一定的限制。
多功能稀土配合物在结构和性能上的优势使其在材料科学领域中成为研究的热点和难点。
本文将探讨多功能稀土配合物的合成、表征、化学性质和应用等问题。
二、研究意义
多功能稀土配合物相较于单一功能配合物的研究具有更广泛的意义和应用价值。
首先，多功能稀土配合物通过组分的设计和优化，能够同时具备多种物化性质，例如荧光、磁性或光磁性能。
其次，多功能稀土配合物在化学催化、配位化学等领域中具有更为广泛的应用前景，如生物分子分析、药物分析、环境分析等。
三、研究思路
本文拟采用以下研究思路：
1.多功能稀土配合物的选取
本文将根据目前学术界和工业界的研究和应用情况，选择具有多个功能的稀土配合物作为研究对象。
2.多功能稀土配合物的合成
采用适当的方法，根据分子结构设计和制备多功能稀土配合物。
3.多功能稀土配合物的表征
采用现代化学分析方法，如质谱、元素分析等，对多功能稀土配合物的物理、化学性质进行表征。
4.多功能稀土配合物的性质研究
通过对多功能稀土配合物的性质进行研究，探讨其磁性、光学性质
等方面的特点及其在催化、配位化学等领域中的应用。
四、预期结果
本文预计可以综述多功能稀土配合物的研究现状，采用新的方法和
手段制备多功能稀土配合物，并通过对其物理、化学性质的分析和研究，开拓其应用领域。
同时，本文的研究结果也可为其他学者提供借鉴和参考。
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。
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Ｏ 引 言
高宽 １ ｍ左 右 ， ０ｎ 具有 很高 色纯 度。稀 土配合 物在
防伪 、 光 探 针 、 光 显 示 等 方 面 有 着 特 殊 的 应 荧 发 由于稀土元 素具有 优异 的物理 和 化学性 能 ， 特 用 一 引。
别是具有优异的光电磁和催化性能， 已经在 国民经
具有荧光性能 的稀土配合物方面的教学主要 济和现代科学技术的各个领域得到了重要的应用 ， 分为理论教学部分和实验教学部分。在理论教学 所 以稀土元 素被誉 为新 材 料 的宝 库 。我 国是 稀 土 部分有许 多知 识要 点 ， 括 稀 土 元 素 的基 本知 识 、 包 资源 大 国， 目前 发现 的包头 稀土 储量 就 占世界 稀 稀土 的能级结 构 、 土离 子 能级 间的 能量 传递 、 仅 稀 有 土含 量 的 ９ ％ 以上 ， 稀 土 资 源 进 行 深 度 加 工 制 机配体对 紫外 可 见光 的吸 收 及其 能 级 跃迁 和 能量 ０ 对 成高附加值的新型功能材料具有重要的意义。徐 传递 、 土配合 物 中有 机配体 与稀 土离 子之 间的 能 稀 光宪院士稀 土分 离技 术 的工业 化 使 得 稀 土 的价 格 量传递 等知识 要 点 。在 实 验 教 学部 分 分为 稀 土配 大大下降 ， 这更 为稀 土的发展 创造 了优 越 条件 。稀 合 物 的制备 、 土配合 物 的荧 光 检测 等 内容 。如果 稀 土配 合物在稀 土化学 中 占有 重要 地位 ， 是稀 土应 用 仅仅开展 稀土配 合物 的理论 教学 ， 很难 让学 生理解 方面 的一个 重要 分 支 。稀 土 配合 物 作 为 荧光 材 料 其知识要 点 。而把实 验教学 部分 结合进来 ， 则会使 具有独特的优点 ， 例如内量子效率很高、 发射峰半
ｃ ｍｂｎ ｄ ｔｇ ｔ ｅ ｏｉ ｎ ｖ ｔ ｔ ａ ｈ ｎ ．Ｔ ｉ ｔ ｏ ａ ｄ ｉｔ ｃ ａ ｈ ｅ ｅ ｎ ．Ｓ ｕ ｅ ｔ ｒ ｄ ｏｕ ｄ ｒｔｎ ｈ ｅ ｒ ｔ ｏ ｉ ｅ ｏ ｅｈ ｒｔ ｏ ａｅ ｅ ｃ ｉ ｇ ｈ ｓｍｅｈ ｄ ｈ ｓ ｍａ ｅａ ｄｓｉ ｔ ｃ ｉｖ ｍｅ ｔ ｔ ｄ ｎ ｓａ ｅｍａ ｅｔ ｎ ｅ ｓ ｄ ｔ ｅｔ ｏｅｉ ｎ ｎ ａ ｈ — ｃ ｌｋ ｏ ｌ ｄ ｅ ｏ ａｅ ｅ ｃ ｏ ｌ ｘ ｓｍｏｅ ｄ ｅ ｌ ａ ｅｏ ｅ ａ ｎ ｗ ｅ ｇ ｆｒ ｒ ａ ｈ ｃ ｍｐ ｅ ｅ ｒ ｅ ｐ ｙｔ ｎ ｂ ｆｒ ．Ａｔ ｈ ａ ｉ ，ｔ ｅ ａ ｅｓｒ ｎ ｔｒ ｓ ｔ ｔ ｄ ａ ｅｅ ｒ ｏ ｈ ｅｓ ｍｅｔ ｔ ｍｅ ｈ ｙ ｈ ｖ ｔ ｇ ｉ ｅ ｅ ｔ ｏｓｕ ｙｒ ｒ ａ ｔ ｅ ｍ— ｏ ｎ ｈ ｐ ｅ ｅ ｏ ｋ ｏ ｏ ｎ ｉｃ ｖ ｒ ｄ ｋ ｏ ｅ ｇ ． ｌｘ ｓｔ ｎ ｗ ｓ ｍｅ ｕ ｄ ｓ ｏ ｅ ｅ ｎ ｗｌｄ ｅ
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了改革教学的探 索。使得 学生对稀土配合物的理论知识要点理解更加深刻。
关 键词 ： 土 配合 物 ； 量 传 递 ； 成 方 法 ； 稀 能 合 荧光 测 定 ； 学探 索 教
中图分类号 ： ６ ５ １ ０ ２ ．
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：０４ １６ （０ ０ ０ －０６０ １０ —０ ９ ２ １ ）３０ ７ －３
Ｔ ＡＯ ｎ —ｉｎ Ｄｏ ｇ ｌａ ｇ，Ｃ — ｎ，ＹＩ Ｒｏ ｇ ｃ ｎ ＵＩＹｕ ｍｉ Ｎ ｎ — ａ
（ ｃｏｌｆＣ ｅ ｉｒ ｎ ｈｍｃｌ ｎ ｉ ｅ ｎ ， ｕａｇ Ｔａｈｍ Ｃｌｇ ， ｕａｇＡ ｈ ｉ ３０ １Ｃ ｉ ） Ｓｈｏ ｏ ｈｍｓｙａ ｄＣ ｅ ｉ ｇｎ ｒ ｇ Ｆ ｙ ｎ ｅｃｅ ｏｌ ｅ Ｆ ｙ ｎ ｎ ｕ ２ ６ ４ ，ｈｎ ｔ ａＥ ｅｉ ｅ ａ
具 有 荧光性 能稀 土 配合物 制备 和测 定 的教 学探 索
陶栋 梁 ， 玉 民 ， 榕 灿 崔 殷
（ 阜阳师范学 院 化－ － ｔ － ， ＠ ￣｛ｍ＠ 院 安徽 阜阳 ２ ６４ ） ３ ０ １
摘
要 ：为了有助 于稀土配合物 方面的教 学， 针对稀土配合物教学 中的荧光性能 问题 ， 用理论和 实践 双重月
阜 阳师范学院学报（自然科 学版 ）
Ｊｕｎｌ ｆ ｕａｇＴ ａｈ ｍ Ｃ ｌｇ Ｎ ｔｒ ｃ ｎｅ ｏ ｒａ ｏ ｙｎ ｅｅｅ ｏ ｅｅ（ ａ ａ Ｓｉ ｃ ） Ｆ ｌ ｕｌ ｅ
Ｖ０． ７． ． Ｉ２ Ｎｏ ３ Ｓ ｐ．２０１ ｅ ０
Ｋｅ ｏ ｄ ｒｒ ａｔ ｏ ｌｘ ｓ ｎ ｒｙｔａ ｓ ｒ ｙ ｔｅｉ ｍｅｈ ；ｆ ｏｅｃ ｎ ｅｅｍｉａｉｎ；ｔａ ｈｎ ｘ ｌｒｔ ｎ ｙ ｗ ｒ ｓ：ａｅｅｒｈ ｃｍｐｅ ｅ ；ｅ ｅｇ ｒｎ ｆ ；ｓｎｈ ｓ ｔｏ ｅ ｓ ｄ ｌ ｒｓｅ ｔ ｔｒ ｎｔ ｕ ｄ ｏ ｅｃ ｉｇｅｐｏａｉ ｏ
Ｔｅ ｃ ｉ ｇ ｅ ｐ ｏ ａ ｉ ｎ ｆ ｒ ｓ ｎ ｈ ｓｓ ａ ｄ ｄ ｔ ｒ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ａ ｅ ｅ ｒ ｈ ａ ｈ ｎ ｘ ｌ ｒ ｔｏ ｏ ｙ ｔ ｅ ｉ ｎ ｅ ｅ ｍ ｎ ｔｏ ｆ ｒ ｒ ａ ｔ ｃ ｍ ｐ ｅ ｅ ｔ ｕ ｒ ｓ ｅ ｔｐ ｏ ｅ ｔｅ ｏ ｌ ｘ ｓ ｗｉ ｆ ｏ ｅ ｃ ｎ ｒ ｐ ｒ ｉ ｓ ｈｌ