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稀土(铕、铽)荧光配合物及其荧光防伪油墨的制备、荧光性能研究

王正祥  
【摘要】:稀土有机配合物发光是无机发光与有机发光、生物发光的交叉学科,有着重要的理论研究意义和实际应用价值。稀土离子具有丰富的能级和4f跃迁特性,使稀土离子成为一个巨大的发光宝库,为高新技术提供了许多性能优越的发光材料和激光材料。本文研究的铕、铽荧光配合物是指能够吸收辐射能产生光致发光的稀土有机配合物,涉及的第一配体主要为相对廉价的苯甲酸系列、发光强度较高的β-二酮类,并采用掺杂廉价的稀土离子的手段提高发光强度和降低成本,在此基础上,利用“原位法”合成技术,在双酚A环氧丙烯酸酯(EA)基质中,制备了相应的具有良好分散性的荧光剂,并成功的应用于光固化荧光防伪油墨中,制备了环保型的光固化荧光防伪油墨,最后对荧光猝灭效应及机理进行了研究。因此,本文的主要研究工作包括如下几个方面。 1.以均相沉淀法合成了铕红色荧光配合物和铽绿色荧光配合物,对其荧光性能进行了研究 (1)合成了铕-苯甲酸-邻菲咯啉、铕-噻吩甲酰三氟丙酮-邻菲咯啉三元配合物和铕-噻吩甲酰三氟丙酮-丙烯酸(或磺基水杨酸)-邻菲咯啉四元混配配合物,利用红外光谱、元素分析、荧光光谱及差热-热重谱对配合物进行了表征。荧光光谱表明:上述铕红色荧光配合物的荧光强度由强到弱的顺序如下:Eu(TTA)_3Phen(TTA:噻吩甲酰三氟丙酮,Phen:邻菲咯啉),Eu(AA)(TTA)_2Phen(AA:丙烯酸),Eu(BA)_3Phen(BA:苯甲酸),Eu(AA)_2(TTA)Phen,Eu(TTA)SsalPhen(Ssal:磺基水杨酸),其中Eu(AA)_x(TTA)_(3-x)Phen及Eu(TTA)(Ssal)Phen四元配合物体系的合成和荧光性能的研究,尚未见文献报道。 (2)合成了铽-均苯四甲酸(和偏三苯甲酸)、铽-对氨基苯甲酸和Tb-PMDMBA(PMDMBA=均苯四甲酸改性双酚A环氧丙酸酯)配合物,利用红外光谱、元素分析、荧光光谱及差热-热重谱对配合物进行了表征。上述铽绿色荧光配合物的荧光强度由强到弱的顺序如下:Tb(o-A)_3(o-A:邻氨基苯甲酸),Tb(PMA)_(3/4)(PMA:均苯四甲酸)~Tb_2(Ssal)_3,Tb(p-A)(p-A:对氨基苯甲酸),Tb(TMA)(TMA:偏三苯甲酸),Tb-PMDMBA。其中Tb-PMDMBA的合成和荧光性能的研究尚未见文献报道,该配合物表现为强的铽离子的荧光发射。


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