铕-芳香羧酸-丙烯腈三元配合物的合成及发光性能研究

以对甲基苯甲酸、大茴香酸、间氯苯甲酸、苯甲酸和对羟基苯甲酸为第一配体,丙烯腈为反应型配体,合成了五种新的铕-芳香羧酸-丙烯腈三元配合物。通过元素分析,EDTA配位滴定分析,热分析,红外、紫外和荧光光谱分析对目标配合物的组成、结构进行了表征,并研究了它们的发光性能。结果表明,五种新的反应型铕三元配合物均具有良好的发光性能,各芳香羧酸向铕离子传递光能的能力为：对甲基苯甲酸＞苯甲酸＞间氯苯甲酸＞对羟基苯甲酸＞大茴香酸,将这些含反应型配体丙烯腈的发光铕配合物引入高分子化合物中可望合成出键合型铕高分子发光材料。     

铕四元配合物的合成及发光性质

合成了铕-乙酰丙酮配合物,再引入丙烯酸、丙烯腈作为协同配体,合成出铕-乙酰丙酮-丙烯酸-丙烯腈四元配合物,通过元素分析、红外、紫外、荧光光谱、热重差热等分析手段对其进行了表征,结果表明,四元配合物有较好的荧光性,将这种具有高效发光和聚合活性的稀土配合物单体引入高分子材料中,可望合成出键合型稀土高分子发光材料。     

基于邻菲咯啉的反应型三元铕配合物的合成与荧光性质

以二苯甲酰甲烷(HDBM)为第一配体,5-丙烯酰胺基-1,10-菲咯啉(Aphen)为活性第二配体,制备了新的反应型三元铕配合物Eu(DBM)₃Aphen。通过元素分析、红外光谱和热分析对配合物进行了组成确定,采用紫外光谱、荧光光谱、荧光寿命和荧光量子产量研究了配合物的光物理性能。结果表明,在紫外光激发下,配合物Eu(DBM)₃Aphen能发射Eu3+的特征荧光,其荧光发射强度、单色性、荧光寿命和荧光量子产率等均显著高于文献报道的丙烯酸配合物Eu(DBM)₂AA的相应数值,表明配合物Eu(DBM)₃Aphen不仅可作为潜在的红色发光材料,还可作为反应型的配合物,为制备具有优异发光性能的稀土聚合物提供了一条新的途径。     

新型β-二酮配体及其Eu(Ⅲ)三元配合物的合成、表征及发光性能的研究

采用Claisen缩合反应合成了一种新型的β-二酮化合物1-(4-溴苯)-3-苯基丙烷-1,3-二酮(L),并以其为第一配体,邻菲罗啉(Phen)为第二配体,合成出新型稀土Eu(Ⅲ)三元配合物。通过元素分析、红外光谱、紫外光谱、荧光光谱对合成的配体及三元配合物进行了表征。红外光谱的分析表明：配体L含有β-二酮结构,且烯醇式含量高;配合物中L的氧原子以及Phen中的氮原子与稀土离子进行了配位。紫外光谱的分析表明配合物中的能量传递主要来自第一配体。通过荧光光谱研究了配合物的发光性质,结果显示配合物表现出Eu3+的特征发射,主发射峰为Eu3+的5D₀ →7F₂发射,属于窄带发射,单色性较好,是具有潜在应用价值的红色发光材料。     

苯甲酸及其一氯代衍生物与邻菲罗啉或联吡啶的稀土铕三元配合物的荧光性质

本文报道合成了八种苯甲酸及其一氯代衍生物与邻菲罗啉或联吡啶的稀土铕三元配合物并测得了荧光光谱。通过改变第一和第二配体,研究了配合物发光峰强度、位置和分裂间隔等的变化情况,依据荧光发射峰的分裂推断出Eu~(3 )离子所处的局域环境对称性大致都是C_1,C_2或C_s。虽然配合物的局域对称性大致相同,但由于配体场作用和能级匹配等原因,发光峰位置和强度是不同的;讨论了第一配体分子结构的变化对荧光性能的影响,认为分子自身结构的对称性可能对提高配合物发光性能有较大影响;实验还观察到第二配体也参与配位且对发光性能影响较大。同时看到发光峰的分裂间隔大小变化和发光峰的相对强度的变化是一致的。     

三元配合物Eu(BA)3PIP和 Eu(BA)3phen的制备与发光性质

合成了邻菲罗啉(phen)衍生物2-苯基-咪唑并 -1,10-菲罗啉(PIP),并以其为第二配体,苯甲酸(BA)为第一配体,制备出新型稀土铕三元有机配合物Eu(BA)₃PIP;在相同条件下,第一配体不变,1,10-菲罗啉为第二配体,还制备出Eu(BA)₃phen。采用元素分析、红外光谱、热重和差热分析等技术对合成的配体PIP及配合物Eu(BA)₃PIP和Eu(BA)₃phen进行了表征。通过发光光谱研究了配合物的发光性质,结果表明第二配体PIP有较大的共轭体系,在紫外光激发下,配合物中的配体可将吸收的能量传递给稀土Eu³⁺离子,表现出较强的Eu³⁺离子的特征发射。两种配合物相比,Eu(BA)₃PIP的发光强度明显大于Eu(BA)₃phen的发光强度,说明适宜的第二配体对配合物有很好的敏化发光作用。     

新型三元配合物Tb(DPAB)_3IP的制备与发光性能

合成了邻菲罗啉的衍生物咪唑并[5,6-f]邻菲罗啉(IP),并以其为第二配体,二苯胺羰基邻苯甲酸(HDPAB)为第一配体,制备出新型稀土铽三元有机配合物Tb(DPAB)3IP。采用元素分析、红外光谱和紫外光谱对合成的配体及配合物进行了表征。通过荧光光谱研究了配合物的荧光性质,结果表明第二配体IP有较大的共轭体系,在紫外光激发下,配合物中的配体可将吸收的能量传递给稀土Tb3+离子,表现出较强的Tb3+离子的特征发射,且配体Tb(DPAB)3IP的荧光强度明显大于Tb(DPAB)3phen的荧光强度。这说明适宜的第二配体对配合物有很好的敏化发光作用,合成的Tb(DPAB)3IP是一种良好的绿光材料。     

铽-芳香化合物-丁二酸发光配合物的合成及性能

以苯甲酸及其衍生物为第一配体、丁二酸为第二配体,在非水性溶剂条件下合成了6种新的铽三元荧光配合物。利用元素分析、EDTA配位滴定分析、红外光谱和紫外吸收光谱分析对目标物的组成与结构进行了表征,并研究了其发光性能和热稳定性。结果表明:丁二酸的引入显著地加强了各第一配体向中心铽离子传递能量的能力,其传递能量的顺序为:对氯苯甲酸＞间氯苯甲酸＞大茴香酸＞对甲基苯甲酸＞苯甲酸＞对羟基苯甲酸。目标配合物与其相对应的二元配合物比较荧光强度有了显著的提高。     

铽-苯甲酸-邻菲咯啉三元配合物绿色、黄色荧光转变研究

合成了铽 (Tb) 苯甲酸 (L) 邻菲咯啉 (phen)三元配合物 ,并与Tb 苯甲酸的二元配合物相比较 ,研究了它们的发光性质。结果显示 ,第二配体邻菲咯啉的引入并未降低Tb3 的发光强度 ,但却使Tb3 的荧光寿命明显缩短 ,而且首次发现 ,沉淀晶粒的聚合状态影响三元配合物的发光性质。当晶粒较为分散时 ,三元配合物中Tb3 的 5D4 → 7F5的跃迁几率很大 ,显示Tb3 特征的绿色荧光。随着晶粒的聚集 ,5D4 7F5的跃迁几率减小 ;而显红色荧光的5D4 → 7F3跃迁几率明显增加 ,结果使铽 苯甲酸 邻菲咯啉三元配合物在紫外灯下显示黄色荧光。同时讨论了三元配合物的谱学性质     

绿光荧光粉铽-磺基水杨酸-十一烯酸的合成及发光机理

实验合成了发光二极管(LED)用绿光荧光粉配合物Tb-磺基水杨酸(SSAH)十一烯酸(UA)。红外光谱表明配体与Tb成功发生配位;紫外光谱分析表明配合物的吸收主要来自配体的吸收;荧光光谱分析显示配合物在365nm的紫外光激发下,于543nm处发出强的特征绿光,这表明所合成的配合物可用于365nm波长紫外芯片的光致荧光粉;热重曲线可以看出配合物的起始分解温度在200℃附近,完全满足LED的工作温度;荧光寿命分析得出配合物的荧光寿命为1.413ms,量子效率ηs=42%;通过量子化学计算出配体的单重态与三重态能级,并对配合物发光机理进行了探讨分析。     

Spectroscopic studies on the luminescence properties of ternary europium complexes with different ligands

In this paper, ligand effect of several bi-dental oxygen (O) and nitrogen (N) ligands on the red luminescence properties of europium ion (Eu³⁺) was studied comprehensively. Absorption, emission, and excitation spectral properties of ternary europium complexes with different combinations of ligands including thenoyl trifluoroacetone (TTA), naphthyl trifluoroacetone (NTA), 2,2′-bipyridyl (bpy) and phenanthroline (Phen) were investigated. Efficient Eu³⁺ red emission was observed with all the combinations of the above mentioned ligands. The most intense emission was found with the all nitrogen coordinated complex Eu(bpy)₂(Phen)₂ while the longest wavelength excitation band was recorded with oxygen-nitrogen mixed NTA-bpy complex Eu(NTA)₁(bpy)₃. With change of the ligands combination and ratio, the Eu³⁺ emission peak changes slightly from 612 to 618 nm. The absorption and excitation spectra of the europium complexes were compared and analyzed referring to the individual absorption spectral properties of the ligands. The relation between ligand-to-metal charge transfer states and luminescence intensities for different complexes was studied.     

Synthesis and luminescence properties of europium (III) complexes

Three types of europium complexes were synthesized by introducing benzoylacetone as the first ligand and 1, 10-phenanthroline, triphenylphosphine oxide, 2,2'-bipyridyl as the second ligand, respectively. The properties of above materials were characterized by infrared absorption spectra, UV-Vis absorption spectra and fluorescence spectra. Then, it was discussed that the different second ligands of europium complexes can affect their luminescence properties, and their intramolecular energy transfer models had been set up. The results indicated that ligands and complexes have a strong absorption of UV light and the three types of europium complexes exhibit characteristic luminescence of europium ion when excited by UV light. In addition, it is suggested that the fluorescence yield of europium complexes mostly depend on both the energy difference between the second ligand and the Eu3+ ion and the energy difference between the second ligand and the first ligand.     

铕(Ⅲ)配合物的合成及发光性能研究

分别以1,10-邻菲咯啉、三苯基氧磷、2,2’-联吡啶为第二配体,以苯甲酰丙酮为第一配体,合成了3种铕(Ⅲ)配合物。通过红外光谱、紫外-可见光吸收光谱和荧光光谱对其性能进行了表征。初步从理论上探讨了不同的第二配体对铕(Ⅲ)配合物光致发光性能的影响,并建立了分子内能量传递模型。结果表明：配体和配合物对紫外光都有强烈吸收,所有配合物在紫外光激发下均能发射Eu3+的特征荧光;第二配体与Eu3+间的能级差以及第一配体与第二配体间的能级差都会影响铕(Ⅲ)配合物的荧光量子效率。     

系列新型铕—β—二酮三元及四元混配化合物发光性质研究

本文报道了五种铕－β－二酮（二苯甲酰甲烷ＤＢＭ,噻吩甲酰三氟丙酮ＴＴＡ）－丙烯酸（ＨＡＡ）三元及四元混配化合物的紫外、荧光光谱,量子产率瞬态光谱。观察到主配体、协同配体对配合物吸收及发射光谱的影响。测得配合物溶液中铕离子＾５Ｄ１能级向＾５Ｄ０能级的传能过程及荧光寿命,发现室温下溶液中以ＴＴＡ为主配体的四元或三元配合物的寿命相近且远大于以ＤＢＭ为主配体的配合物。     

均苯三甲酸铕掺杂配合物的合成及其荧光性能

合成了两个系列的均苯三甲酸铕配合物。其一是以均苯三甲酸(H3btc)为配体,Eu3+及掺杂过渡金属Zn2+、Cd2+、Mn2+、N i2+为中心离子的配合物;其二是以均苯三甲酸、邻菲啰啉(Phen)为配体,Eu3+及掺杂Y3+、La3+、Gd3+为中心离子的异核稀土配合物。对配合物进行了元素分析、差热-热重、红外光谱、紫外光谱、荧光寿命及荧光性能等方面的测试分析。配合物的组成分别为:EuL.6H2O(1)、EuLL1.′5.2H2O(2)、Eu0.5Y0.5LL1.′5.3H2O(3)、Eu0.5La0.5LL1.′5.3H2O(4)、Eu0.5Gd0.5LL1.′5.3H2O(5)、EuZnLC l2(C2H5OH)2.2H2O(6)、EuCdLC l2-(C2H5OH)2.5.2H2O(7)、EuMnLC l2(C2H5OH)2.2H2O(8)、EuN iLC l2(C2H5OH)2.2H2O(9)(其中L=btc,L′=Phen)。均苯三甲酸的羧酸氧原子和邻菲啰啉的氮原子与稀土离子配位。差热-热重的测试结果表明,均苯三甲酸-邻菲啰啉异核稀土配合物的分解温度为490℃,铕掺杂过渡金属配合物分解温度为450℃,两类配合物的最终分解产物均为氧化物。荧光光谱的测试结果表明,三元配合物EuLL1.′5.2H2O(2)的荧光强度明显高于二元配合物EuL.2H2O(1);配合物(3)、(4)、(6)、(7)中,Y3+、La3+、Zn2+、Cd2+无未充满的d层或f层电子,对Eu3+的荧光有增强作用;配合物(5)中的Gd3+有4 f7半充满稳定电子层结构,对Eu3+的荧光也有增强作用。在配合物(8)和(9)中,Mn2+和N i2+的未充满d层电子消耗配体吸收的能量,对Eu3+的荧光有猝灭作用。     

镧和铕与邻菲罗啉谷氨酸配合物的NMR和IR研究

合成了稀土镧和铕与谷氨酸，邻菲罗啉形成的二元及三元配合物，经元素分析确定该配合物的组成为Ｌｎ（ｐｈｅｎ）（Ｇｌｕ）３．７Ｈ２Ｏ（Ｌｎ＝Ｌａ，Ｅｕ）；Ｅｕ（Ｇｌｕ）３；１２Ｈ２Ｏ。用核磁共振和红外光谱研究与配体与稀土离子的配位方式，讨论了稀土离子的顺磁性及屏蔽效应对配合物的ＮＭＲ谱图的影响。     

New Insights into Optoelectronic Features of Eu(III) Complexes with Heterocyclic Ligand for Advanced Optical Applications

Our present technological society needs the assistance of lanthanide luminescence in almost every field to meet the global energy demands. In present research work we have synthesized five (one binary and four ternary) 5-(4-methylphenyl)-2- furoic acid based Eu(III) complexes with ancillary ligands, namely, aqua (H₂O), neocuproine (neo), 2, 2’-bipyridyl (bipy), bathophenanthroline (batho) and 1, 10-phenanthroline (phen). The spectroscopic analysis and photophysical features are characterized by the use of different investigative techniques. All the findings obtained from EDAX, elemental (CHN) analysis, FT-IR, NMR, UV–visible spectroscopy declared the coordination of ligand binding sites with the europium ion. These Eu(III) complexes possess good thermal stability and excellent optoelectronic features as predicted with the help of TGA and PL analysis. Diffuse reflectance spectral studies confirm their applications in the wide band gap semiconductors. The Judd–Ofelt analysis and monoexponential behavior of lifetime reveals the existence of asymmetric and single local environment around europium ion. All the complexes show sharp red emission validated by CIE color coordinates, color purity, asymmetric ratio and CCT values. SEM analysis tells that the bulk of these complexes comprised of spherical shaped particles with uniform distribution.