紫光化合物[Cd(bpdc)(phen)_2(H_2O)]·6H_2O的合成、结构及荧光光谱研究

以2,4′-联苯二甲酸(H2bpdc)和1,10-邻菲罗啉(phen)为配体,采用水热法合成一例三维超分子网状镉(Ⅱ)配合物[Cd(bpdc)(phen)2(H2O)]·6H2O(1)。通过单晶X射线衍射分析,元素分析和红外光谱分析表征化合物1的结构。单晶X射线衍射分析结果表明,化合物1属于三斜晶系,P1空间群,中心金属Cd(Ⅱ)离子呈现六配位扭曲八面体构型,通过两种氢键作用和π—π堆积作用形成三维超分子结构。同时,对化合物1进行固态/溶液以及不同温度下的荧光性能测试。以350nm为激发波长进行激发,298K固态时,化合物1在390nm处有强发射峰,呈现紫色荧光;77K固态时,化合物1的荧光光谱具有两个发射谱带,分别位于380和520nm处,是因为在低温时化合物1表现出精细结构。298K时,化合物1在DMSO溶液和CH3OH溶液中分别在380和375nm有最大发射,相对于固态最大发射波长发生蓝移,呈现紫色荧光。这均是基于中心金属微扰配体中心的π*→π跃迁发射。研究了化合物1固态和溶液的荧光寿命,化合物1荧光衰减过程包含双组分。298K条件下,化合物1在DMSO溶液中的寿命(τ1=1.73μs和τ2=14.07μs)比CH3OH溶液中的荧光寿命(τ1=1.21μs和τ2=12.44μs)长。此外,77K固态时的荧光寿命(τ1=1.96μs和τ2=16.11μs)长于298K的固态荧光寿命(τ1=1.20μs和τ2=11.34μs),这是因为低温条件下降低分子内部的非辐射跃迁,从而延长固态荧光寿命。     

荧光材料[Cu2（μ-Ⅰ2）（phen）2]·CH3CN的合成、表征及光谱研究

采用溶剂热法合成出一例具有双核结构的铜(Ⅰ)配合物[Cu2(μ-Ⅰ)2(phen)2].CH3CN(1)(phen=1,10-邻菲咯啉)。采用元素分析、IR和单晶X-射线衍射表征其结构,同时分别测试了配合物1在DMSO溶液中和固态时的荧光光谱及荧光寿命。在室温条件下,配合物1的DMSO溶液在369和380nm有最大发射峰,在460nm处有一个肩峰,呈现蓝紫色荧光;在室温固体状态下,配合物1在650～678nm处有一宽谱带的强发射峰,呈现强的红色荧光,这均是基于配体中心激发单重态到基态单重态(π*→π)的跃迁发射。配合物1荧光衰减过程包含双组分,在DMSO溶液中的荧光寿命τ1和τ2分别为1.36和5.98μs,对应的衰减因子分别为50.21%和49.79%;固态时的荧光寿命τ1和τ2分别是1.42和8.85μs,对应的衰减因子分别为51.15%和48.85%。     

含氮配体构筑的单核锌Zn(Ⅱ)/双核Cu(Ⅰ)配合物蓝光材料的结构和荧光性能研究

采用溶剂热法合成出单核Zn(Ⅱ)配合物[Zn(2,6-PDA)(phen)H₂O]·H₂O (1)和双核Cu(Ⅰ)配合物{[Cu(μ-Ⅰ)(phen)H₂O]·H₂O}₂ (2) (2,6-H₂PDA=2,6吡啶二甲酸,phen=1,10-邻菲罗啉),通过单晶结构测试、元素分析和红外吸收光谱对结构进行表征,并研究了两种配合物在二甲基亚砜(DMSO)中及固态时的荧光光谱及DMSO溶液中紫外可见吸收光谱。配合物1和2的最大吸收峰分别出现在253和242 nm附近,相比于配体吸收峰均发生红移,在1和2中,主要呈现出中心金属离子微扰的phen的π→π*的跃迁,且吸收强度强于phen,说明中心金属离子与phen配位后,增加了有机配体在紫外区的吸收,利于配体对能量的吸收。1在DMSO溶液中的荧光发射峰位于361,379和392 nm,在固态时的荧光发射峰为407,434和467 nm,2在DMSO溶液中的荧光发射峰出现在422,443和461 nm,固态时荧光发射峰在442,469,501 nm,均呈现蓝光发射。配合物1和2的固态荧光发射光谱与相应的DMSO溶液中的发射峰相比分别红移55和23 nm,这是由于在固态时配合物1和2的分子中的π—π堆积相互作用和分子间的相互作用,特别是配合物2中存在强烈的Cu(Ⅰ)…Cu(Ⅰ)相互作用,降低了体系前线轨道之间的能量差。     

三维网状配位聚合物[Zn（HBIDC）·H2O]n的合成、晶体结构及光谱性质研究

以苯并咪唑-5,6-二羧酸(H3BIDC)为配体,通过水热条件下的自组装技术制备出一个三维网状结构的锌配位聚合物[Zn(HBIDC).H2O]n(1)。用X射线单晶衍射、元素分析和IR表征了1的结构,用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和荧光衰减曲线研究了1在DMSO溶液中和固态时的光学性能。1在室温DMSO溶液中,最大发射峰是在481nm,呈现蓝色荧光;而在固体状态下,在493nm处有一强蓝光发射峰,这均是基于苯并咪唑-5,6-二羧酸中心的单重激发态到单重基态(π*→π)的跃迁发射。实验表明1具有较高的荧光量子产率并可作为潜在的蓝色发光材料。     

三维超分子化合物[Zn(H_2O)_6]·(C_(16)H_8O_8)的合成、晶体结构及荧光光谱

以醋酸锌和3,3’,4,4’-联苯四羧酸(H4BPTC)为原料,采用水热法合成了一个三维超分子化合物[Zn(H2O6)].(C16H8O8)(1)。通过红外光谱、元素分析和X射线单晶衍射对其结构进行了表征,X射线单晶衍射分析结果表明,该超分子化合物属于三斜晶系,PT空间群,晶胞参数a=0.654 8(1)nm,b=0.793 9(2)nm,c=0.968 1(2)nm,α=76.29(3)°,β=87.75(3)°,γ=86.43(3)°,Z=1,R1=0.066 5,wR2=0.183 3,GOF=1.021.并通过荧光光谱研究了1在溶液和固态时的发光性能,在室温DMSO溶液中,当激发波长为316nm时,化合物1在399nm处有一强发射峰,呈现蓝紫色荧光,在室温固态时,该化合物的发射峰发生明显红移,在525nm处有一宽谱带发射峰,呈现绿色荧光,这可以归因于在固态化合物1的分子中存在氢键和π—π堆积的相互作用,可以明显降低分子中基态与激发态之间的能量差距,从而使发射峰红移。     

三维超分子化合物(C_(20)O_2H_(14))(C_(12)N_2H_8)的合成、晶体结构与荧光性质

合成了一个三维超分子化合物(C20O2H14)(C12N2H8)(命名为BP1),通过元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱和X射线单晶衍射对其结构进行了表征,结果表明分子之间通过氢键和π-π堆积弱的相互作用形成超分子化合物。对所有合成的超分子化合物进行了紫外光谱和荧光光谱的测试。在室温DMSO溶液中,当激发波长为342 nm时,化合物在373 nm处有一强发射峰,呈现紫色荧光,这可以归属于分子内的π*→π跃迁。X射线单晶衍射分析结果表明,该超分子化合物属于三斜晶系,P1空间群,晶胞参数a=1.087 8(2)nm,b=1.125 2(2)nm,c=1.168 0(2)nm,α=97.89(3)°,β=110.91(3)°,γ=109.62(3)°,V=1.203 2(4)nm3,Z=2,R1=0.053 1,wR2=0.163 4,GOF值为1.034。     

2,6-吡啶二甲酸镝配位聚合物的合成、晶体结构及其发光性能研究

以2,6-吡啶二甲酸为配体,在水热条件下合成出一个具有(4.82)拓扑结构的二维稀土镝配位聚合物[Dy(PDA)(HPDA)]n(1)(H2PDA=2,6-吡啶二甲酸).通过元素分析,1H NMR,IR和X射线单晶衍射对其进行结构表征.X射线单晶衍射分析结果表明,该化合物届单斜晶系,P2(1)/c空间群.该化合物由配体的氧原子连接,形成具有(4.82)型拓扑的二维层状结构,相邻层间的π-π堆积弱相互作用使之形成三维超分子.测定了配体和1在固态室温条件的紫外吸收和荧光光谱.在室温下,配体和配合物均在280 nm处有一宽谱带强吸收,这可以归属于以配体为中心的π→π*跃迁.当激发波长为280 nm时,1呈现出基于配体为中心的荧光发射峰和稀土Dy3+的特征荧光发射峰.研究了配位聚合物1的固态荧光寿命,荧光衰减过程包含双组分,相应的荧光寿命τ1和τ2分别是3.61和12.81μs.     

2,7-二(3-(氰基)苯基)-9,9-二乙基芴的合成、晶体结构及光学性质(英文)

合成了一种新型的芴类衍生物2,7-二(3-(氰基)苯基)-9,9-二乙基芴。通过元素分析、红外(IR)、核磁共振(1H NMR)以及X射线单晶衍射对其组成和结构进行了表征。结果表明该化合物属于正交晶系,P空间群,晶胞参数:a=1.380 0(3)nm,b=2.230 6(4)nm,c=0.726 33(15)nm,α=β=γ=90°,V=2.235 8(8)nm3,Z=4,F(000)=896,μ=0.073 mm-1,S=1.013,R=0.046 9,wR=0.104 2。同时,我们对该化合物的紫外-可见吸收光谱和荧光光谱做了研究。在室温下,当激发光波长为330 nm时,该化合物的固态薄膜发射强烈的蓝色荧光,其发射波长为408 nm。此芴类衍生物在CH2Cl2溶液中的荧光量子效率为0.64,在固态薄膜中的斯托克斯位移为56 nm。该化合物有望成为一种优良的蓝色发光材料。     

三维超分子化合物(C12N2H8)的合成、晶体结构与荧光性质

合成了一个三维超分子化合物(C₂₀O₂H₁₄)(C₁₂N₂H₈)(命名为BP1),通过元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱和X射线单晶衍射对其结构进行了表征,结果表明分子之间通过氢键和π-π堆积弱的相互作用形成超分子化合物。对所有合成的超分子化合物进行了紫外光谱和荧光光谱的测试。在室温DMSO溶液中,当激发波长为342nm时,化合物在373nm处有一强发射峰,呈现紫色荧光,这可以归属于分子内的π^*→π跃迁。X射线单晶衍射分析结果表明,该超分子化合物属于三斜晶系,P1空间群,晶胞参数a=1.0878(2)nm,b=1.1252(2)nm,c=1.1680(2)nm,α=97.89(3)°,β=110.91(3)°,γ=109.62(3)°,V=1.2032(4)nm³,Z=2,R₁=0.0531,wR₂=0.1634,GOF值为1.034。     

希夫碱配合物M3L3(NO3)6(H3O)2的合成与光谱性质

以4-氨基-1,2,4-三氮唑与对二甲氨基苯甲醛为原料, 在冰醋酸催化下合成了配体4-氨基-1,2,4-三氮唑缩对二甲氨基苯甲醛（L）。 然后利用L与过渡金属硝酸盐［M(NO3)2·xH2O(M=Cu,　Co,　Zn,　Cd; x=3～6)］在无水乙醇中反应, 制得固态配合物M3L6(NO3)6(H2O)2。 通过元素分析、 红外光谱、 紫外光谱、 荧光光谱等手段对合成的配体及配合物进行了表征。 实验结果表明, 该物质是一种多晶粉末状的发光材料,　在紫外光的激发下,　在乙醇溶液体系中的荧光发射峰在416 nm处,　为蓝色荧光, 色纯度高,　荧光量子效率高, 而配合物M3L6(NO3)6(H2O)2的荧光发射峰则红移至445 nm左右, 同时荧光强度显著增强。　M3L6(NO3)6(H2O)2中与M(Ⅱ)发生配位作用的基团是配体中三氮唑环上的氮原子。     

掺杂钐离子的邻苯二甲酸锌的光谱研究

应用微波反应方法制备了掺杂钐离子的邻苯二甲酸锌(Zn(Pht))化合物,采用XRD,FTIR,NIR FT-Raman,固体样品漫反射紫外-可见光谱(DRS UV/Vis),荧光光谱和热重分析(TG)对其结构进行了分析表征。傅里叶变换红外和拉曼分析表明,在化合物中邻苯二甲酸酐中邻位的二个羟酸根各以单齿和Zn配位,其π→π*的跃迁由255和289 nm移向235和270 nm。该化合物在240 nm的光激发下,在560,596,642和670 nm附近产生较强的发射峰,它们分别对应于Sm3+的从4G_5/2,6H_7/2,6H_9/2和6H_11/2激发态到基态的发射,结果表明,Zn(Pht)显著地提高了Sm3+的发射效率。在荧光寿命谱中,化合物以240 nm激发所产生的596和642 nm的发射峰,其荧光寿命分别为τ₁=1.57 ns,τ₂=76.94 ns和τ₁=1.19 ns,τ₂=55.64 ns。TG分析表明,所研究的化合物在380℃开始分解,具有较高的热稳定性。     

两种新型芴衍生物的合成、晶体结构及光谱性能

合成了两种新型芴衍生物:2,7-二(3,5-二(三氟甲基)苯基)-9,9-二乙基芴(1)和2,7-二(4-氟苯基)-9,9-二乙基芴(2)。通过元素分析、红外光谱(IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)以及单晶X射线衍射对其结构进行了表征。化合物1属于单斜晶系,P21/c空间群;化合物2属于三斜晶系,P-1空间群。通过紫外-可见吸收和荧光光谱研究了化合物的发光性能。结果表明:在CH2Cl2溶液和固态薄膜中,化合物1、2在350~400 nm波段有吸收峰,归属于π-π*电荷跃迁;化合物1、2的光学带隙E g分别为3.31 eV和3.30 eV,并且均有强烈的蓝色荧光发射现象(激发波长为330 nm),在二氯甲烷中的荧光量子效率分别为0.62和0.61,固态荧光寿命分别为6.39 ns和9.00 ns。     

钴配合物[Co(phen)(pydc)(H2O)]·2H2O的合成、表征及荧光性质

采用溶剂挥发法合成了钴配合物[Co(phen)(pydc)(H2O)]· 2H2O,通过元素分析、红外光谱、紫外光谱、热重和X-射线单晶衍射对其结构进行了表征.该化合物属于三斜晶系,Pi空间群.六配位的Co(Ⅱ)为畸变的八面体构型.单胞分子间通过氢键及π-π堆积作用相互形成三维网状结构.荧光测试表明配合物在369nm(λmax)具有强的荧光发射.     

掺Bi的GeO2-Al2O3-Na2O玻璃的热学和光学性质

 用高温熔融法制备了96GeO-(3-χ)Al₂O₃-χNa₂O-1NaBiO₃ （将χ分别为0，0.5，1.5的玻璃命名为A1，A2，A3）和 96GeO-(3.5-ψ)Al₂O₃-ψχNa₂O-0.5Bi₂O₃（将ψ分别为0，0.5，2的玻璃命名为B1，B2，B3）玻璃。观察到样品在1 220 nm处（800 nm 激光二极管激发）的超宽带发光特性（半高宽约250 nm）。结果表明，以NaBiO₃形式引入Bi⁵⁺到玻璃原料中比以Bi₂O₃形式引入Bi³⁺到原料中得到的玻璃在1 220 nm处的发光强度大4.6倍，且荧光寿命和荧光半高宽也分别从280 μs和195 nm增加到了434 μs和275 nm。从A3，A2和A1的吸收边带的红移可初步推断出A3，A2及A1玻璃中Bi5+的含量逐步增加。总结吸收光谱与发射光谱的变化规律，认为Bi离子近红外高发射强度和宽荧光半高宽是由Bi⁵⁺的发光引起的。在两组玻璃中，热稳定性以及荧光发射截面积与荧光寿命的乘积值和荧光发射截面积与荧光半高宽的乘积值随着Na₂O含量的增加而增加。     

掺镱TeO2-Al2O3-Cs2O玻璃的光谱性质

采用熔融法制备了一种组分为80TeO2-10Al2O3-10Cs2O-xYb2O3(x=0～1.6)(mol%)的掺镱碲酸盐玻璃材料,测试了该玻璃材料的密度、热膨胀系数和折射率随波长的变化关系,分析了其吸收光谱、荧光光谱和荧光寿命随Yb3+浓度的变化性质.利用McCumber理论计算了该玻璃系统中Yb3+离子从2F5/2到2F7/2能级跃迁的受激发射截面.实验表明:当Yb2O3掺杂量为1mol%时,Yb3+在1 004nm波长处的发射截面为1.06×10-20 cm2,荧光有效线宽为89.6nm,荧光寿命达到最大值为0.80ms.激光性能评价结果表明,该掺镱碲酸盐玻璃是实现超短脉冲激光的候选材料之一.     

1D配合物[Tb(3,5-pdc)(3,5-Hpdc)(H2O)(phen)]n的合成、晶体结构及发光性质

用硝酸铽与3,5-吡啶二甲酸、邻菲罗啉在水热条件下进行反应,合成了配合物[Tb(3,5-pdc)(3,5-Hpdc)(H₂O)(phen)]_n(3,5-H₂pdc =3,5-吡啶二甲酸, phen=1,10-邻菲罗啉)。单晶X射线衍射测试表明,该配合物属单斜晶系,C2/c空间群,晶胞参数分别为:a=2.734 9(3) nm,b=1.099 48(12) nm,c=2.200 0(3) nm,α=γ= 90°,β=132.147 3(12)°,Z= 8,V=4 904.8(10) nm³。配合物中Tb³⁺与配体3,5-pdc^2-和3,5-Hpdc^-交替连接形成了一维链结构,链与链之间通过邻菲罗啉芳香环的π…π 堆积弱相互作用形成了三维结构。在波长为352 nm的紫外光激发下,配合物发射出Tb³⁺的特征荧光。     

荧光粉CaWO4：Eu3+中WO42-与Eu3+间的能量转递

通过高温固相法分别制备了CaWO₄和CaWO₄:1%Eu³⁺ 样品. 测量了样品不同温度(10–300 K)的荧光光谱、荧光衰减曲线和 时间分辨荧光光谱. 样品的荧光光谱表明: 在240 nm紫外光激发下, 两个样品在430 nm处都展现出来源于WO₄^2-的蓝色发射; 样品CaWO₄:Eu³⁺的Eu³⁺(⁵D₀→⁷F_{1, 2, 3,4})的特征发射则归属于WO₄^2-到Eu³⁺ 间的能量传递.由样品室温(300K)荧光衰减曲线发现: 纯CaWO₄的荧光寿命为8.85μs,Eu³⁺掺杂之后WO₄^2-的荧光寿命缩短至6.27μs,这从另一方面证明了WO₄^2-与Eu³⁺间能量传递的存在. 由荧光寿命得到T=300K时, CaWO₄: 1%Eu³⁺中WO₄^2-与Eu³⁺间的能量传递效率(η_ET)为29.2%, 能量传递速率(ω_ET)为4.65×10⁴ s^-1.通过时间分辨荧光光谱, 获得了从WO₄^2-到Eu³⁺之间的能量传递的时间演变过程,当温度由10 K增加到300 K时, 能量传递出现的时间单调变小. 测试了不同温度(10–300 K)对CaWO₄:Eu³⁺的荧光寿命的影响, 发现在10–50K时,Eu³⁺的荧光寿命增加, 但温度超过50K时发生猝灭, 荧光寿命开始下降; WO₄^2-的荧光寿命则是随着温度的升高逐渐缩短. 关键词： 能量传递 红色荧光粉 温度依赖 4：Eu³⁺')" href="#">CaWO₄：Eu³⁺     

荧光粉CaWO4：Eu3+中WO2-4与Eu3+间的能量转递*

通过高温固相法分别制备了CaWO4和CaWO4：1%Eu3+样品.测量了样品不同温度(10-300 K)的荧光光谱、荧光衰减曲线和时间分辨荧光光谱.样品的荧光光谱表明：在240 nm紫外光激发下,两个样品在430 nm处都展现出来源于WO2?4的蓝色发射;样品CaWO4：Eu3+的Eu3+(5D0→7F1,2,3,4)的特征发射则归属于WO2?4到Eu3+间的能量传递.由样品室温(300 K)荧光衰减曲线发现：纯CaWO4的荧光寿命为8.85μs, Eu3+掺杂之后WO2?4的荧光寿命缩短至6.27μs,这从另一方面证明了WO2?4与Eu3+间能量传递的存在.由荧光寿命得到T =300 K时, CaWO4：1%Eu3+中WO2?4与Eu3+间的能量传递效率(ηET)为29.2%,能量传递速率(ωET)为4.65×104 s?1.通过时间分辨荧光光谱,获得了从WO2?4到Eu3+之间的能量传递的时间演变过程,当温度由10 K增加到300 K时,能量传递出现的时间单调变小.测试了不同温度(10-300 K)对CaWO4：Eu3+的荧光寿命的影响,发现在10-50 K时, Eu3+的荧光寿命增加,但温度超过50 K时发生猝灭,荧光寿命开始下降;WO2?4的荧光寿命则是随着温度的升高逐渐缩短.     

4,4,4-三氟-1-(4'-间三联苯基)-1,3-丁二酮邻菲咯啉铕(Ⅲ)配合物的合成与发光

合成了新的配合物EuL3phen,[HL=4,4,4-三氟-1-(4’-间三联苯基)-1,3-丁二酮,phen=邻菲咯啉]。采用元素分析,红外光谱,质谱对该配合物的结构进行了表征。该化合物在半导体InGaN芯片发出的近紫外光激发下,发出铕(Ⅲ)离子5D0—7FJ(J=0~4)跃迁特征红光,最大发射峰位于613 nm,发光量子效率为13%。配合物寿命为470μs,寿命曲线很好地和单指数衰减拟合曲线相吻合。配合物热稳定性达到220℃,满足制备LED器件的要求。将配合物EuL3phen和半导体395 nm发射InGaN芯片组合,成功地制备了红色发光二极管。发光二极管的色坐标、发光效率、配合物和硅胶质量比相关,在配合物和硅胶质量比为1∶25时,器件色坐标为x=0.64,y=0.35,光效为0.89 lm.W-1。该配合物是充当制作白光LED用的潜在的红色发光组分。     

Sr_(1-y)Eu_ySi_2O_(2-z)N_(2+2z/3)的发光性质及其在白光LED上的应用

采用高温固相法合成出系列黄绿色Sr1-yEuySi2O2-zN2+2z/3荧光材料,进行了光学性质表征并探索了其在LED上的应用。在Eu2+掺杂浓度为0～0.200范围内,所合成的化合物为系列色坐标可调的黄绿光-黄光连续固溶体,在250～500nm具有高的激发效率,激发和发射光谱位置及其发射强度随Eu2+浓度改变产生规律性变化;利用光谱理论系统研究了Eu2+的最低5d吸收能级、5d轨道重心移动、晶体场分裂和Stokes位移对激发和发射光谱位置、半峰全宽和荧光寿命的影响及其相互关系。该类荧光材料在77～425K具有良好的温度特性,425K时的发射强度为77K的58%左右。首次将它们和近紫外LED(～400nm)、蓝光LED(～460nm)封装成高亮度黄绿光和黄光LED以及白光LED,发光效率高达19lm/W,这些封装的LED的发光性能也随着Eu2+浓度,以及粉胶比例变化而呈规律性变化。