稀土配合物的合成及其光致發(fā)光性質(zhì)的研究.pdf

1、稀土離子有機(jī)配合物發(fā)光材料具有發(fā)光純度高、受環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn),在光放大器、光波導(dǎo)、OLEDs、熒光探針等發(fā)光材料領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。但材料中配體與中心離子的競(jìng)爭(zhēng)性發(fā)光、配體與中心離子間能量傳遞效率低等因素導(dǎo)致材料發(fā)光性能降低,很大程度上影響著材料的應(yīng)用。為解決該問題,研究者在改變配體結(jié)構(gòu)、加入第二配體、配合物作為配體等方面做了大量探索,取得了一定的成果,但與材料要求仍有一定差距。
　　 本論文闡述了稀土材料的發(fā)展現(xiàn)狀、金屬有

2、機(jī)框架結(jié)構(gòu)化合物(metal-organic frameworks,MOFs)和稀土配合物研究的進(jìn)展;合成了以噻吩環(huán)為母核的雙β-二酮:1,1'-噻吩-2,5-二(3-苯基1,3-丙二酮)和1,1'-噻吩-2,5-二(1,3-丁二酮);表征了這兩種配體配合物發(fā)光性質(zhì);探索雙β-二酮形成MOFs的條件;并通過Guassian03計(jì)算模擬配體分子的結(jié)構(gòu),討論了配體存在結(jié)構(gòu)的可能性及其光學(xué)性質(zhì)。本論文主要分為以下幾部分:
　　 1.配

3、體的制備及其光譜學(xué)性能的表征
　　 本論文通過以2,5-噻吩二甲酸和甲醇為起始反應(yīng)物制備得到2,5-噻吩二甲酸二甲酯中間產(chǎn)物并利用Claisen反應(yīng)制備得到配體:1,1'-噻吩-2,5-二(3-苯基-1,3-丙二酮)和1,1'-噻吩-2,5-二(1,3-丁二酮)。配體1,1'-噻吩-2,5-二(3-苯基-1,3-丙二酮)在紫外-可見范圍內(nèi)的最大吸收波長(zhǎng)為266nm,且在377nm處存在比較強(qiáng)的吸收,以417nm波長(zhǎng)的光為激發(fā),得

4、到發(fā)射光譜的最大發(fā)射峰波長(zhǎng)為462nm;配體1,1'-噻吩-2,5-二(1,3-丁二酮)在紫外-可見范圍內(nèi)的最大吸收波長(zhǎng)為364nm,以437nm波長(zhǎng)的光為激發(fā),得到發(fā)射光譜的最大發(fā)射峰波長(zhǎng)為485nm。
　　 2.配合物的制備以及光譜學(xué)性質(zhì)的研究
　　 配體1,1'-噻吩-2,5-二(3-苯基-1,3-丙二酮)-Eu和配體1,1'-噻吩-2,5-二(3-苯基-1,3-丙二酮)-Tb配合物的DMF溶液并沒有顯示Eu和Tb

5、的特征發(fā)射,配合物的發(fā)射峰分別位于492nm和483nm,較配體發(fā)生紅移,并出現(xiàn)熒光減弱現(xiàn)象。
　　 1,1'-噻吩-2,5-二(1,3-丁二酮)-Sm、1,1'-噻吩-2,5-二(1,3-丁二酮)-Eu、1,1'-噻吩-2,5-二(1,3-丁二酮)-Tb、1,1'-噻吩-2,5-二(1,3-丁二酮)-Dy等配合物的發(fā)射峰位于492nm,相對(duì)于配體出現(xiàn)明顯的熒光猝滅。
　　 3.MOFs合成條件的探索
　　 本論

6、文設(shè)計(jì)MOFs形成的三種情況:(1)、配體與稀土離子(2)、配體、第二配體與稀土離子(3)、配體、第二配體、稀土離子和過渡金屬離子等配位情況,考察了不同的合成和晶體生長(zhǎng)的條件。在第二配體和過渡金屬存在的條件下,可能更適合于MOFs的合成和晶體生長(zhǎng)。
　　 4.配體結(jié)構(gòu)分析及光譜分析
　　 通過Guassian03軟件,選用HF方法和密度泛函方法(DFT)分別計(jì)算配體可能存在形式的紅外光譜和紫外可見光譜,并與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比得