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稀土/桥联聚倍半硅氧烷的制备及其发光性能研究

林娜娜  
【摘要】: 桥联聚倍半硅氧烷是有机/无机杂化材料中具有特殊性能的一类新型杂化材料。稀土/桥联聚倍半硅氧烷由于综合了稀土优异的发光性能所以在功能材料领域内具有重要的研究意义和应用价值。本文研究内容为: (1)合成了以哌嗪、三嗪、2,2’-联吡啶为桥联基团的三种新型桥联单体。在稀土离子存在下,桥联单体经过水解、缩聚反应得到新型的稀土/桥联聚倍半硅氧烷。 (2)掺杂Eu~(3+),Tb~(3+)的桥联聚倍半硅氧烷在紫外灯照射下分别有特征的红光和绿光。 (3)掺杂Nd~(3+)的哌嗪桥联聚倍半硅氧烷在近红外区有荧光;掺杂Tb~(3+)的哌嗪桥联聚倍半硅氧烷的荧光寿命为用溶胶-凝胶法制备的杂化材料中寿命较长的之一;计算了掺杂铕离子的哌嗪桥联聚倍半硅氧烷的量子效率与铕离子周围第一配位层的配位分子数。 (4)通过红外光谱,荧光光谱和相关文献研究,证实稀土离子与三嗪桥联单体上的氮原子和羰基氧原子配位,并预测了其稀土/桥联聚倍半硅氧烷的可能结构。 (5)掺杂Eu(TTA)_3·2H_2O的2,2’-联吡啶桥联聚倍半硅氧烷比只掺杂Eu~(3+)的桥联聚倍半硅氧烷荧光强度明显增强,表明稀土配合物Eu(TTA)3·2H2O上的稀土铕离子受2,2’-联吡啶桥联二氧化硅基质的束缚,并消除了铕离子第一配位层的水分子;预测了稀土Eu~(3+)离子和稀土配合物Eu(TTA)_3·2H2O与2,2’-联吡啶桥联单体配位所形成的桥联聚倍半硅氧烷可能的结构。


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