稀土摻雜(PDMS+PTMO)SiO2雜化發(fā)光材料的制備及發(fā)光性能研究.pdf

1、稀土有機(jī)配合物通過(guò)有機(jī)配體的激發(fā)和向稀土離子的有效能量傳遞,發(fā)出稀土離子的強(qiáng)特征熒光,且發(fā)光的單色性較好。但稀土有機(jī)配合物的致命缺點(diǎn)是其較差的光、熱穩(wěn)定性,因而限制了其實(shí)際應(yīng)用。有機(jī)無(wú)機(jī)雜化材料具有良好的光、熱和化學(xué)穩(wěn)定性,本文利用溶膠-凝膠法將稀土配合物引入各種雜化材料基質(zhì)中,制備出的有機(jī)無(wú)機(jī)雜化發(fā)光材料,兼具有機(jī)和無(wú)機(jī)材料的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)具有優(yōu)良的發(fā)光性能。
　　 在稀土配合物方面,以對(duì)氨基苯甲酸為第一配體,鄰菲咯啉為第二配體,

2、銪(Ⅲ)-鑭(Ⅲ)為中心體,通過(guò)共沉淀法在水溶液中成功制備出了銪鑭-對(duì)氨基苯甲酸-1,10菲噦啉稀土三元配合物,并研究了它們的紅外光譜和熒光光譜。紅外光譜表明稀土三元配合物成功合成,熒光光譜分析表明稀土配合物呈現(xiàn)Eu3+的特征發(fā)射。
　　 在雜化體系方面,以鹽酸水溶液作催化劑,以正硅酸乙酯(TEOS)為無(wú)機(jī)組分前驅(qū)物,以含端羥基的聚二甲基硅氧烷(PDMS)和一定量的功能化的聚四氫呋喃(PTMO)為有機(jī)組分,采用溶膠-凝膠法(so

3、l-gel)成功合成出了塊狀均勻透明的(PDMS+PTMO)/SiO2雜化材料并探討了雜化過(guò)程的機(jī)理。采用紅外吸收光譜、紫外-可見(jiàn)光透過(guò)光譜以及掃描電子顯微鏡對(duì)制備的材料進(jìn)行了表征。結(jié)果表明,所制得的雜化材料以化學(xué)鍵相結(jié)合,兩相分散均勻,可見(jiàn)光區(qū)透光率高,相容性好。
　　 在上述研究的基礎(chǔ)上,應(yīng)用溶膠-凝膠法,在(PDMS+PTMO)/SiO2雜化材料體系中,成功合成了一系列Eu3+,La3+稀土摻雜(PDMS+PTMO)/Si

4、O2雜化發(fā)光材料。討論了稀土摻雜(PDMS+PTMO)/SiO2雜化發(fā)光材料中La3+的摻入量對(duì)Eu3+發(fā)光性能、基質(zhì)中有機(jī)相的摻入量(PDMS、PTMO)以及制備工藝參數(shù)(溶液pH值、煅燒溫度)對(duì)稀土摻雜(PDMS+PTMO)/SiO2雜化發(fā)光材料發(fā)光性能的影響。紅外光譜分析表明:銪鑭-對(duì)氨基苯甲酸-1,10菲噦啉稀土三元配合物在(PDMS+PTMO)/SiO2雜化材料基質(zhì)成功原位合成。熒光光譜分析表明,Eu3+,La3+稀土摻雜(P

5、DMS+PTMO)/SiO2雜化發(fā)光材料不僅呈現(xiàn)Eu3+的特征發(fā)射光譜,而且可以觀察到PDMS在343nm和389nm處的發(fā)射雙峰。在稀土摻雜(PDMS+PTMO)/SiO2雜化發(fā)光材料中,La3+對(duì)Eu3+無(wú)熒光增強(qiáng)作用；有機(jī)相的摻入在一定范圍內(nèi)可以增加(PDMS+PTMO)/SiO2雜化材料的熒光強(qiáng)度,尤其隨著PTMO含量的增加,雜化材料在343nm處的發(fā)射峰強(qiáng)度逐漸增強(qiáng),這是基質(zhì)中PTMO的發(fā)光。在可形成雜化材料的催化劑pH范圍(