稀土铕高分子荧光配合物的制备及性能研究

稀土配合物作为发光材料已广泛应用于众多领域,为了使材料获得更稳定更持久的发光性能,本文以N-乙烯基甲酰胺(NVF)和丙烯酰胺(AM)为共聚单体,水为溶剂,在高温、引发剂条件下经自由基溶液聚合制备出含有氨基、羧基等多种配位官能团的水溶性高分子聚合物两性聚乙烯胺(PVAm),并以此作为高分子配体,再辅以1,10-邻菲咯啉(phen)作为第二配体,用三价稀土离子铕(Eu)的盐溶液与之配位,制备出具有优良荧光效应的稀土配合物Eu(PVAm)_3phen荧光粉。对高分子配体PVAm进行IR、NMR等分析,找出配位官能团,并对稀土配合物的外观形貌进行荧光显微镜等观察分析,对配合物的结构进行XRD等表征,并分析其紫外光谱、荧光光谱、荧光余辉亮度。配合物在220～275 nm范围内对紫外光有较强的吸收,最大吸收峰在260 nm处。配合物在580、593、614、650 nm的4处有明显的荧光发射峰。     

ABAlO4:Eu3+（A=Ca,Sr;B=Y,Gd）荧光粉的制备及其发光性能

采用高温固相法制备了荧光粉ABAlO4:Eu3+(A=Ca,Sr;B=Y,Gd),利用X射线粉末衍射(XRD),荧光光谱对样品的相纯度,激发光谱和发射光谱进行了表征与分析。样品中Eu3+离子的电荷迁移带和f-f跃迁被归属和讨论,激发和发射光谱显示样品能够有效地被紫光397nm激发,呈现典型的红光发射(622nm)。研究表明该荧光粉是一种潜在的白光LED用荧光体转换荧光材料。     

铕掺杂聚甲基丙烯酸甲酯的光致发光性能

利用不饱和二元羧酸3-己烯二酸(H2L)、1,10-邻菲咯啉(Phen)与稀土铕的氯化物EuCl3反应,合成了具有发光性能的稀土铕三元配合物Eu2L3Phen.4H2O。将铕配合物与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)掺杂后,研究了掺杂型高分子材料的光致发光性能。研究结果表明,Eu配合物能发出很强的铕离子特征荧光,当配合物Eu2L3Phen.4H2O与聚甲基丙烯酸甲酯掺杂后,高分子材料仍能发出配合物Eu2L3Phen.4H2O的特征荧光,高分子材料的发光强度随着配合物在聚甲基丙烯酸甲酯中掺杂量的增加而增加。     

红色荧光粉BaZn2(PO4)2:Eu3+的制备及其光谱特性

采用高温固相法制备了BaZn2(PO4)2:Eu3+红色荧光材料.测量了BaZn2(PO4)2:Eu3+材料的激发与发射光谱,激发峰位于360-400nm之间,发射光谱主峰位于595nm处.研究了BaZn2(PO4)2:Eu3+材料在595nm的主发射峰强度随Eu3+浓度的变化,发射峰强度先随Eu3+浓度的增加而增大;...     

Eu0.5Tb0.5(TTA)3Bipy/PMMA的制备及发光性能

合成了一种新型的稀土配合物Eu0.5Tb0.5(TTA)3Bipy,并采用原位乳液聚合法制备了Eu0.5Tb0.5(TTA)3Bipy/PMMA稀土聚合物材料.利用红外光谱仪(IR)、电子探针X射线能谱仪等对稀土聚合物发光材料的结构进行表征,并利用扫描隧道电子显微镜(SEM)、荧光光谱仪(FS)等分别研究了该发光材料的微观形貌,探讨了其发光性能.结果表明,Eu0.5Tb0.5(TTA)3Bipy/PMMA仍保持Eu0.5Tb0.5(TTA)3Bipy原有的发光特性;在365nm紫外光的激发下,产生发光峰在612nm附近、谱线带宽为10.4nm的红光发射,发光亮度高,色纯度高,是性能优良的稀土聚合物发光材料.     

聚/N-异丙基丙烯酰胺-铕-噻吩甲酰三氟丙酮的光谱性质及能量传递的研究

首次合成了铕-聚(N-异丙基丙烯酰胺)-噻吩甲酰三氟丙酮(Eu3+-PNIPAM-TTA)三元配合物,并用紫外光谱、红外光谱和荧光光谱进行了初步表征.结果表明,Eu3+与PNIPAM侧链中氮原子或氧原子配位,Eu3+-PNIPAM-TTA体系为三元配合物,而并非PNIPAM与铕-噻吩甲酰三氟丙酮(Eu3+-TTA)的混合物;Eu3+-PNIPAM-TTA三元配合物的614 nm波长荧光强度比Eu3+-PNIPAM及Eu3+-TTA二元配合物分别增强了20900%和183%,在能量传递中,高分子以F(o)rster能量传递方式将紫外激发能传递给TTA,再经TTA传递给Eu3+,而获得增强的Eu3+的特征发射.并考察了不同合成条件下的荧光光谱性质.     

溶胶-凝胶法合成Y_2MoO_6:Eu~(3+)荧光材料及其光致发光性质研究

采用溶胶-凝胶法合成了Y2MoO6:Eu3+红光发射荧光材料,利用X射线粉末衍射仪、场发射电子显微镜和荧光光谱仪对样品的相纯度、形貌、激发光谱和发射光谱进行了表征与分析。Y2MoO6:Eu3+材料中O2-→Mo6+的电荷迁移带,Eu3+离子的f-f跃迁以及相关的能量传递过程被归属和讨论。激发和发射光谱显示样品能够有效地被紫外光360nm和蓝光465nm激发,呈现Eu3+离子典型的红光发射(610nm),在白光发光二极管固态照明领域具有潜在的应用前景。     

新型稀土荧光材料的合成及表征

合成了3种新型荧光材料Eu(o-OHC6 H4COO)2(phen)2(NO3)、Eu(p-OHC6 H4CH2COO)3(phen)和Eu(C6H5CHOHCOO)3(phen)(H2O),并通过元素分析、红外光谱、紫外光谱和荧光光谱对其进行了表征.通过对配合物荧光性能的研究,表明这3种配合物是较好的荧光材料.     

介孔LaVO_4:Eu~(3+)的制备和荧光性能

以硝酸镧(La(NO3)3·6H2O)、硝酸铕(Eu(NO3)3·6H2O)、偏钒酸铵(NH4VO3)为原料,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,用研磨-溶胶-凝胶法制备了三维蚯蚓状LaVO4:Eu3+介孔材料,并用XRD、XPS、TEM、BET、IR、FL等手段表征了材料的结构、形貌、比表面积、孔径分布及荧光性能。结果表明,在673 K焙烧所得的样品是四方锆石型结构的介孔材料,其比表面积达179.5 m2/g,平均孔径为2.56 nm,孔容积为0.115 m3/g,晶粒尺寸6.38 nm,表现出很强的红光发射(5D0→7F2)。适当提高焙烧温度能提高样品的红光发射,但焙烧温度过高(≥1273 K)则破坏材料介孔结构并使其荧光强度急剧降低。     

杂化材料Eu（Phen）_2Cl_3/MCM-48的荧光性能及热稳定性

采用超声波辅助.溶液浸渍法将稀土配合物Eu(Phen)2Cl3装入中孔分子筛MCM-48孔道.合成了不同组装量的杂化材料Eu(Phen)2Cl3/MCM-48.运用XRD、ICP、N2吸附-脱附、DTA-TG、TEM、荧光光谱等手段对杂化材料进行了表征,研究表明稀土配合物已进入分子筛孔道,且随着配合物嵌入量的增加.杂化材料的荧光发射也逐渐增强.经ICP分析得出Eu(Phen)2Cl3在MCM-48中的饱和吸附量为8.6%,此时荧光强度最大.与纯稀土配合物Eu(Phen)2Cl3相比,Eu(Phen)2Cl3/MCM-48的热稳定性提高了约200℃.     

双齿席夫碱配基功能化的聚苯乙烯与Eu(Ⅲ)离子配合物的制备及其发光特性

通过几步大分子反应过程,将双齿席夫碱(SB)配基键合在聚苯乙烯(PS)侧链,制得了双齿席夫碱配基功能化的聚苯乙烯PS-SB。使大分子配体PS-SB与Eu(Ⅲ)离子螯合配位,制备了二元高分子-稀土发光配合物PS-(SB)3-Eu(Ⅲ),也以邻菲罗啉(Phen)为小分子第二配体,制备了三元高分子-稀土发光配合物PS-(SB)3-Eu(Ⅲ)-(Phen)1。研究结果表明,键合的双齿席夫碱(SB)配基兼具有螯合配位与传能敏化双重功能,所制备的高分子-稀土配合物均能发射出很强的Eu(Ⅲ)离子的特征荧光。大分子配体PSSB本身具有强的荧光发射,但与Eu(Ⅲ)离子配位后,其自身的荧光发射大为减弱,通过配合物分子内能量转移,可强烈地敏化Eu(Ⅲ)离子发光。     

白光LED用新型红色荧光粉Sr5（BO3）3Cl:Eu3+的制备与发光特性

采用高温固相法合成了Sr5(BO3)3Cl:Eu3+新型红色发光材料,并对其结构和发光特性进行了研究。X射线衍射测试表明合成材料为纯相Sr5(BO3)3Cl晶体。材料的主发射峰位于587,596,613nm和626nm,对应Eu3+的5 D0→7F1,7F2辐射跃迁。监测626nm发射峰,激发光谱主峰位于392nm,可被InGaN管芯有效激发。通过时间分辨光谱测得Eu3+离子5 D0能级的荧光寿命约为2.28ms。研究了Eu3+离子掺杂浓度对Sr5(BO3)3Cl:Eu3+发光性能的影响,结果随着Eu3+离子浓度的增大,样品的发光强度先增大后减小,最佳掺杂浓度为16%(摩尔分数)。计算了Eu3+离子浓度猝灭的临界距离为1.46nm。测量了不同Eu3+浓度样品的色坐标,均位于色品图红光区,符合NTSC标准。     

水热法制备SrMoO4:Eu3+红色发光材料及其发光性能

以Eu2O3、Sr(NO3)2和(NH4)6Mo7O24.4H2O为原料,采用水热法合成了Eu3+离子掺杂的Sr0.6MoO4∶Eu0.43+红色荧光粉。用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和荧光光谱(PL)等分析手段研究了荧光粉的结构和光致发光性能。结果表明,制备的荧光粉颗粒分散均匀,形状呈类四方双锥状,粒径在0.5～2μm之间,荧光粉可以被近紫外光(396nm)和蓝光(466nm)有效激发,发射出峰值位于614nm的红光,激发波长与紫外和蓝光LED芯片相匹配。因此,这种荧光粉是一种可能应用在白光LED上的红色荧光粉材料。     

白光LED用MSrAl3O7:Eu2+(M=Y,La,Gd)绿色发光材料合成及其光学性能

采用传统的高温固相合成技术制备出一系列组成为MSrAl3O7:Eu2+(M=Y,La,Gd)的新型绿色发射荧光体.通过X射线衍射(XRD)研究其晶体结构发现:MSrAl3O7:Eu2+系列荧光体属于M2O3-SrO-Al2O3赝三元体系的稳定结晶相.荧光光谱测试表明:MSrAl3O7:Eu3+(M=Y、La、Gd)材料均是优良的白光LED用绿色荧光体,可被近紫外(300～450nm)有效激发,产生较强的绿色发射光,发射主峰位于517nm左右,样品的紫外-可见(UV-vis)光谱进一步证实了其有效吸收近紫外光的特征.研究还发现,在MSrAl3O7:Eu2+(M=Y、La、Gd)系列荧光体中,LaSrAl3O7:Eu2+具有最强的绿色发射光,进一步地比较不同温度下LaSrAl3O7:Eu2+材料的结构与光谱特性表明,1400℃合成的样品具有稳定的结构和最佳的发光性能.     

纳米Y2O2S∶Eu的燃烧法合成和Eu3+离子荧光探针物相分析

将硝酸钇铕和较便宜的水溶性含硫燃烧剂溶于乙醇-水溶液,通过新的乙醇辅助燃烧法合成了一次粒径约20nm的硫氧化钇(Y2O2S∶Eu)发光材料.研究结果表明:采用硫代乙酰胺作为燃烧剂时,燃烧反应产物为Y2O2S∶Eu及微量的Y2O3∶Eu.而采用硫脲作为燃烧剂,燃烧反应产物为Y2O3∶Eu,Y2O2S∶Eu和/或Y2O2SO4 ∶Eu的混合物.利用Eu3 离子的5D0→7Fj跃迁导致的红色发光作为荧光探针,根据其在Y2O3(λem=610nm),Y2O2S(λem1=625nm,λem2=615nm),Y2O2SO4(λem1=613,λem2=615nm)基质中的光致发光光谱和X射线发光光谱位置和强度不同,来确定生成物中Y2O3∶Eu,Y2O2S∶Eu,Y2O2SO4 ∶Eu物相的组成.     

白光LED用新型红色荧光粉Sr5(B03)3Cl:Eu3+的制备与发光特性EI北大核心CSCD

采用高温固相法合成了Sr5 (BO3)3Cl:Eu3+新型红色发光材料,并对其结构和发光特性进行了研究.X射线衍射测试表明合成材料为纯相Sr5 (BO3)3Cl晶体.材料的主发射峰位于587,596,613nm和626nm,对应Eu3+的5 D0 →7F1,7F2辐射跃迁.监测626nm发射峰,激发光谱主峰位于392nm,可被InGaN管芯有效激发.通过时间分辨光谱测得Eu3+离子5 D0能级的荧光寿命约为2.28ms.研究了Eu3+离子掺杂浓度对Sr5(BO3)3Cl:Eu3+发光性能的影响,结果随着Eu3+离子浓度的增大,样品的发光强度先增大后减小,最佳掺杂浓度为16％(摩尔分数).计算了Eu3+离子浓度猝灭的临界距离为1.46nm.测量了不同Eu3+浓度样品的色坐标,均位于色品图红光区,符合NTSC标准.     

氧化锌基红色稀土发光材料的制备研究

以氧化锌为主要原料,采用湿法制备前驱物,在800℃高温煅烧前驱物制备ZnO:Eu,Li的红色稀土发光材料.通过荧光光谱(PL-PLE)分析,所得产物存在595nm和612nm两个发射波长,其强峰值在595nm处.XRD分析表明掺杂元素锂(Li)和铕(Eu)绝大部分进入ZnO的晶格中,Eu3 是发光中心,Li 在其中起敏化剂作用,能够促进Eu3 掺杂进入ZnO晶格,有效地增强了能量在ZnO与Eu3 间的传递,使Eu3 的发光显著增强.与干法制备前驱物相比,湿法能克服一般高温固相法存在的缺点,制得粒度分布均匀且性能优良的发光粉体.     

稀土Eu配合物液晶聚合物性能研究

介绍了一类含Eu配合物的新型荧光液晶聚合物材料。通过把手性液晶单体M1(烯丙氧基苯甲酸胆甾醇酯,液晶区间达132.1℃)和具有荧光性能的金属稀土E+3配合物(C3)接枝到含氢硅氧烷上,制备得到含有稀土3价Eu配合物的侧链液晶聚合物。研究了Eu配体的共轭作用与荧光性能的关系。在紫外光激发下,该聚合物在室温下就显示较强的荧光,主波长为617 nm,Eu含量在4%~8%范围内荧光强度随Eu含量的增加而增强,Eu含量达到8%时,荧光最强,低于和高于8%,荧光强度下降。单体C3的荧光配合物的荧光强度仅为其荧光液晶聚合物在主波长荧光强度的30%,揭示了荧光液晶聚合物的优势。与不含Eu的聚合物相比,液晶织构类型不变,但熔点略有升高,而清亮点呈下降趋势。这类材料除具有配合物荧光性外,其液晶性的存在使加工性提高。该类新材料尚处于理论研究阶段,但为应用研究提供了基础,并揭示该类材料广阔的应用前景。     

Eu3+掺杂Y2O3单分散红色荧光球形颗粒的尺寸可控合成与荧光性能

结合籽晶法和添加矿化剂硝酸铵, 通过均相沉淀合成和后续煅烧实现了(Y, Eu)₂O₃单分散球形颗粒(直径范围110~550 nm)的可控合成。通过XRD、FE-SEM、TEM和PLE/PL分析等手段对产物进行了系统表征。发现采用籽晶法和添加矿化剂硝酸铵可以促进球形颗粒长大。碱式碳酸盐前驱体经600℃煅烧分解为立方晶(Y, Eu)₂O₃, 且经1000℃煅烧后(Y, Eu)₂O₃依然继承球形形貌特征。所得多晶(Y, Eu)₂O₃球形荧光颗粒在242 nm激发下于615 nm处呈现最强红色荧光发射(Eu³⁺的⁵D₀→⁷F₂跃迁)。荧光粉的荧光性能呈现明显的尺寸依存性。增大球形颗粒尺寸减小了荧光寿命(1.15~1.57 ms)和荧光不对称因子[I(⁵D₀→⁷F₂)/I(⁵D₀→⁷F₁)], 但增强了荧光发射强度。     

{[Tb(L)2(H2O)2](Hdmpy)(H2O)2｝∞/丙烯酸酯类聚氨酯稀土高分子材料的制备及性能研究

以9,10-双蒽酸(H2L)和2,6-二甲基吡啶(Hdmpy)为配体,合成了一个二维结构的稀土配合物{[Tb(L)2(H2O)2] (Hdmpy) (H2O)2｝∞;用原位聚合法将该稀土配合物与丙烯酸类聚氨酯大分子单体复合,制备出{[Tb(L)2(H2O)2](Hdmpy)(H2O)2｝∞/丙烯酸酯类聚氨酯稀土高分子材料,并研究了稀土配合物在材料中的分散及材料的热稳定性、荧光性能等.研究结果表明,配合物在稀土高分子材料中主要以200～500nm颗粒均匀分散;且该材料具有良好的热稳定性能(＞300℃),在波长372nm的激发光下,材料在440nm出现最大荧光发射峰,有望应用于发光材料领域.