苯甲酸類稀土光能轉(zhuǎn)換劑的研究.pdf

1、稀土離子Sm3+、Eu3+、Tb3+和Dy3+等能產(chǎn)生很強(qiáng)的熒光,但它們在近紫外區(qū)吸光系數(shù)很小,故發(fā)光效率低,而某些有機(jī)化合物如苯甲酸類有機(jī)物、鄰菲咯啉π-π*π躍遷的激發(fā)能較低,且吸光系數(shù)高。它們作為配體與稀土離子配位,其三重激發(fā)態(tài)與稀土離子的激發(fā)態(tài)能級(jí)匹配,在近紫外區(qū)吸收能量后,由三重態(tài)以非輻射方式將能量傳遞給稀土離子,稀土離子再以輻射方式躍遷到低能態(tài)而發(fā)射特征熒光,發(fā)光強(qiáng)度比配合前的稀土離子大大增強(qiáng)。這些有機(jī)配體彌補(bǔ)了稀土離子吸光

2、系數(shù)小的缺陷,敏化它的發(fā)光。
　　 本論文用濃氨水調(diào)節(jié)反應(yīng)PH值,在不同的反應(yīng)PH值和單體配比下在無水乙醇溶劑中合成了銪的三元配合物。在三元配合物中,第一配體分別采用了對(duì)甲氧基苯甲酸、對(duì)羥基苯甲酸、間硝基苯甲酸、間氨基苯甲酸、鄰羥基苯甲酸、鄰氨基苯甲酸,第二配體為鄰菲咯啉,并用紅外光譜、核磁共振氫譜方法對(duì)配合物進(jìn)行了表征。結(jié)果表明生成了三元配合物且同組配合物紅外光譜相似,并新出現(xiàn)了Eu-O的吸收峰。
　　 對(duì)合成的一系列

3、三元稀土配合物進(jìn)行熒光測試,表明它們都能發(fā)射出銪離子的特征熒光,對(duì)不同條件下生成的配合物的熒光性能進(jìn)行了分析與比較,得到配合物的熒光強(qiáng)度先后順序是:對(duì)甲氧基苯甲酸稀土配合物>對(duì)羥基苯甲酸稀土配合物>間硝基苯甲酸稀土配合物>間氨基苯甲酸稀土配合物>鄰羥基苯甲酸稀土配合物>鄰氨基苯甲酸稀土配合物。同時(shí)分析各配合物熒光強(qiáng)弱的原因。測試結(jié)果表明第一配體取代基的位置對(duì)三元配合物的熒光強(qiáng)度影響很大,其對(duì)熒光強(qiáng)度的影響關(guān)系是:對(duì)位>間位>鄰位。

4、>　　 將熒光性能最好的對(duì)甲氧基苯甲酸稀土配合物以不同比例加入低密度聚乙烯中進(jìn)行共混,結(jié)果表明在配合物含量低于5％以下對(duì)聚乙烯熔點(diǎn)影響不大,且峰值在107℃左右,說明完全可滿足低密度聚乙烯薄膜加工成型的工藝要求。
　　 從各樣品的掃描電鏡圖片可看出,稀土配合物粒子在低密度聚乙烯母體中分散性很好,即使在配合物含量為5％時(shí),也沒有凝聚成團(tuán),更為重要的是,配合物離子接近以納米級(jí)分散,尺寸大小為100～200nm,說明配合物與低密度聚

5、乙烯母體相容性較好。各共混物樣品的熒光光譜分布基本相似,都發(fā)射出了Eu3+的特征熒光光譜,隨著樣品中配合物含量的增加,熒光強(qiáng)度明顯增加。因此所合成的含稀土銪的對(duì)甲氧基苯甲酸三元配合物可作為光能轉(zhuǎn)換劑添加于聚乙烯中,加工成型為光轉(zhuǎn)換農(nóng)用薄膜。
　　 目前,系統(tǒng)地介紹苯甲酸類配體與稀土離子之間進(jìn)行能量傳遞的研究與報(bào)道很少,尤其是對(duì)于苯甲酸類配體中苯環(huán)上取代基的位置對(duì)配體與稀土離子能量傳遞的影響方面的研究還少見報(bào)道。在本文中首次合成了