本文關(guān)鍵詞：稀土配位聚合物發(fā)光材料的制備、表征及性能研究

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【摘要】：近年來(lái),稀土配位聚合物因其豐富的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及獨(dú)特的性能受到了越來(lái)越多的關(guān)注,尤其是其發(fā)光性能得到了廣泛的研究。研究表明,鑭系離子獨(dú)特的4f電子層結(jié)構(gòu),賦予鑭系化合物卓越的發(fā)光性能,如長(zhǎng)壽命,尖銳的發(fā)射峰等。因此稀土配位聚合物發(fā)光材料在熒光探針、上轉(zhuǎn)換發(fā)光、細(xì)胞成像、生物傳感、藥物控制釋放等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上,本論文主要選用含氟取代基的芳香酸作為有機(jī)配體來(lái)構(gòu)筑具有優(yōu)異發(fā)光性能的稀土配位聚合物。本論文中,我們主要采用水熱合成法及室溫?fù)]發(fā)法,分別成功制備出了Yb~(3+),Er~(3+)共摻雜釔基配位聚合物超結(jié)構(gòu),銪基配位聚合物的花狀結(jié)構(gòu)及一系列稀土配位聚合物單晶,詳細(xì)研究了其發(fā)光性能,并對(duì)其可能存在的應(yīng)用進(jìn)行了探討。本論文的主要內(nèi)容如下:(1)Y-CP:Yb~(3+),Er~(3+)配位聚合物超結(jié)構(gòu):合成、轉(zhuǎn)化及上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能以尿囊素為有機(jī)配體,通過(guò)簡(jiǎn)單水熱合成,制備了稀土摻雜(Yb~(3+),Er~(3+))的釔基配位聚合物超結(jié)構(gòu)。同時(shí)研究了不同反應(yīng)條件下所合成產(chǎn)物,提出了其可能的形成機(jī)理。以此配位聚合物為前驅(qū)體,在800 oC的空氣氣氛中煅燒4 h,得到了Y2O3:Yb~(3+),Er~(3+)的超結(jié)構(gòu)。同時(shí),研究了產(chǎn)物煅燒前、后的上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能。(2)銪基配位聚合物花狀結(jié)構(gòu)制備及發(fā)光性能研究采用Eu(NO3)3·6H2O金屬鹽,以3,4,5,6-四氟鄰苯二甲酸為有機(jī)配體,通過(guò)簡(jiǎn)便的水熱合成法,制備了銪基配位聚合物花狀結(jié)構(gòu)。通過(guò)控制反應(yīng)條件(如反應(yīng)時(shí)間、混合溶劑的組成),制備出形貌各異的產(chǎn)物。在此基礎(chǔ)上,提出了花狀結(jié)構(gòu)形成的生長(zhǎng)機(jī)理。此外,我們進(jìn)一步研究了所得配位聚合物在酸堿度不同的環(huán)境中熒光性能的變化。(3)基于四氟鄰苯二甲酸構(gòu)筑的稀土配位聚合物單晶的合成與發(fā)光性能研究采用Tb(NO3)3?6H2O,Eu(NO3)3·6H2O,Gd(NO3)3·6H2O金屬鹽,3,4,5,6-四氟鄰苯二甲酸為有機(jī)配體,通過(guò)室溫?fù)]發(fā)的方法成功制備出相應(yīng)的稀土配位聚合物單晶。通過(guò)單晶結(jié)構(gòu)解析可知,其晶胞參數(shù)為a=14.1139(7)?,b=14.3166(7)?,c=15.0782(7)?,α=63.4210(10)°,β=82.0360(10)°,γ=65.4410(10)°,V=12474.1(2)?3,Z=1。同時(shí)對(duì)其發(fā)光性能進(jìn)行了詳細(xì)的研究。(4)基于2,4,5-三氟-3-甲氧基苯甲酸構(gòu)筑的一維稀土配位聚合物單晶的合成、發(fā)光性能及檢測(cè)色氨酸的研究采用2,4,5-三氟-3-甲氧基苯甲酸有機(jī)配體,Tb(NO3)3?6H2O,Eu(NO3)3?6H2O,Gd(NO3)3?6H2O金屬鹽在室溫?fù)]發(fā)條件下合成了一系列一維稀土配位聚合物[Ln(tfmba)_3(H_2O)]_n(Ln=Tb,Eu,Gd)。單晶結(jié)構(gòu)解析數(shù)據(jù)表明其空間點(diǎn)陣屬于三斜晶系,其晶胞參數(shù)為:a=8.8577(8)?,b=12.0523(11)?,c=13.6494(13)?,α=114.2400(10)°,β=96.3570(10)°,γ=96.6170(10)°,V=1289.5(2)?3,Z=2。同時(shí),研究了鋱(III),銪(III)和釓(III)配位聚合物的發(fā)光性能,進(jìn)一步深入研究了鋱(III)配位聚合物對(duì)各種金屬離子及氨基酸的熒光響應(yīng)信號(hào)。
【學(xué)位授予單位】：江西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：O641.4;TQ422

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