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单双稀土芳香羧酸配合物的合成、晶体结构及发光性能研究

高志华  
【摘要】:本文以八种芳香羧酸为第一配体,以1,10-邻菲啰啉或2,2′-联吡啶为中性第二配体,合成了10种铽的三元配合物,14种钇掺杂铽的四元配合物和4种钆掺杂铽的四元配合物。通过元素分析(C,H,N)和EDTA滴定,初步确定了这些配合物的组成。 用IR、UV、TG-DTG、SEM等手段对铽的三元配合物进行了性质表征和形貌分析。在这些配合物中,Tb(Ⅲ)与羧酸根的氧原子和中性第二配体的氮原子形成了稳定的化学键,而且以邻菲啰啉为第二配体的配合物比以联吡啶为第二配体的配合物热稳定性好。用X-射线单晶衍射测定了两个三元配合物Tb(o-MOBA)_3phen·H_2O和Tb(m-MOBA)_3phen·C_2H_5OH的晶体结构。它们均以双核分子形式存在,晶体结构均属于三斜晶系,P(?)空间群,晶胞参数分别为:a=11.4300(19)(?),b=12.752(2)(?),c=13.147(2)(?);α=66.717(3)°,β=83.435(3)°,γ=70.488(3)°和a=11.7540(15)(?),b=12.0794(15)(?),c=14.0423(18)(?);α=106.791(2)°,β=99.249(3)°,γ=104.405(2)°。 通过对这些铽配合物的荧光光谱研究发现,它们对应Tb(Ⅲ)各个跃迁的荧光发射峰位置基本不变,但由于配体不同或引入不同掺杂离子,各配合物的发射强度明显不同。本论文主要工作集中在:(ⅰ)比较得出各系列配合物中发光强度最强的配合物;(ⅱ)比较研究了在配合物中掺杂不同金属离子时对Tb(Ⅲ)发光强度的不同影响;(ⅲ)研究了同一掺杂金属离子在配合物中对Tb(Ⅲ)发光性能最佳敏化的掺杂比例。所有这些研究,为开发研制新的高效稀土发光材料提供了一定科学依据。


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