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稀土卤代苯甲酸配合物的合成、晶体结构及性能研究

徐丽娟  
【摘要】: 本论文以9种卤代苯甲酸为第一配体,以1,10-邻菲啰啉为中性第二配体,合成了18种铕、铽的三元配合物、6种含硝酸根配体的铕、铽四元配合物和8种稀土掺杂的铕、铽配合物。通过元素分析(C、N、H)和EDTA配位滴定,初步确定了这些配合物的组成。 用IR、TG-DTG、SEM等手段对铕的配合物进行了表征和性质研究。在这些配合物中,Eu(Ⅲ)和Tb(Ⅲ)与羧基氧原子和中性配体的氮原子形成了稳定的化学键。这些配合物均有较好的热稳定性。用X-射线单晶衍射测定了3个三元配合物Eu(p-FBA)3phen·H2O(1)、Tb(o-FBA)3phen (2)和Tb(p-FBA)3phen(3)的晶体结构。配合物均以双核分子形式存在,配合物1和3属三斜晶系,P1空间群,2属于单斜晶系,P2(1)/c空间群。晶胞参数分别为:(1) a = 8.3682(7) (?), b = 12.7584(11) (?), c = 14.9215(13) (?);α= 96.7310(10) (?),β=103.0540(10) (?),γ= 78.7890(10) (?); (2) a = 19.9178(13) (?), b = 15.1536(10) (?), c = 20.5664(14) (?);α= 90 (?),β=109.8590(10) (?),γ= 90 (?)。(3) a = 9.8875(10)(?), b = 11.7744(12) (?), c = 14.7646(16) (?);α= 111.9060(10) (?),β= 101.5230(10) (?),γ= 101.5830(10) (?)。 荧光光谱研究发现,这些配合物对应中心离子Eu(III)或者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:(1)研究了卤代苯甲酸上不同种类、不同位置的取代原子对Eu(III)、Tb(III)发光强度的影响。(2)比较得出各个系列配合物中发光强度最大的配合物。(3)培养单晶体,以期进一步研究晶体结构与配合物荧光性能之间的关系。(4)研究了引入硝酸根形成四元配合物后,硝酸根对Eu(III)、Tb(III)发光强度的影响。(5)研究了掺杂稀土离子对Eu(III)、Tb(III)发光强度的影响。所有这些研究,为进一步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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