發(fā)布時間：2020-07-02 08:48

【摘要】：稀土元素具有獨特的電子結(jié)構(gòu),f軌道電子受到內(nèi)層電子屏蔽作用,f-f的躍遷基本不受外部環(huán)境影響,發(fā)射光譜顯示為銳線譜,發(fā)光強度高,色純度良好。銪離子和鋱離子分別代表紅色熒光和綠色熒光,其離子躍遷產(chǎn)生的發(fā)射譜帶很窄,接近原子譜,峰形尖銳,說明銪離子和鋱離子都是理想的發(fā)光離子,合成的配合物發(fā)光強度大,熒光色純度高。近年來,科研者對稀土配合物的研究主要集中在銪、鋱的純?nèi)浜衔?通過對有機配體結(jié)構(gòu)的調(diào)控來改變熒光性能,但因為稀土元素銪和鋱的價格較高,昂貴的生產(chǎn)成本限制這類發(fā)光材料的廣泛應(yīng)用。因此,尋找到生產(chǎn)成本低且熒光性能良好的熒光粉是我們的新目標(biāo)。稀土銪配合物的發(fā)光強度、熒光壽命、色純度以及熱穩(wěn)定性等性能,主要和第一配體結(jié)構(gòu)、摻雜離子和摻雜量有關(guān)。本論文詳細(xì)研究了不同摻雜離子、摻雜量對配合物熒光性能的影響,以及第一配體與發(fā)光中心的能級匹配,具體包括以下幾個部分:(1)采用低溫液相法合成了一系列等摩爾比摻雜的三元配合物Eu_(0.5)RE_(0.5)(TTA)_3Phen(RE=Gd,Tb,Y),通過元素分析、紅外光譜和紫外光譜分析可知,摻雜配合物與純?nèi)浜衔顴u(TTA)_3Phen結(jié)構(gòu)相似,沒有生成新的化學(xué)鍵。比較摻雜配合物Eu_(0.5)RE_(0.5)(TTA)_3Phen(RE=Gd,Tb,Y)和純?nèi)浜衔顴u(TTA)_3Phen的熒光性能,發(fā)現(xiàn)等摩爾比的摻雜Gd~(3+),Y~(3+)均可以提高配合物Eu(TTA)_3Phen的發(fā)光強度,熒光壽命也有所延長,綜合兩種配合物的熒光性能和生產(chǎn)成本,最終以Y~(3+)作為單核配合物Eu(TTA)_3Phen的最佳摻雜離子。(2)合成了不同摩爾比例Y~(3+)摻雜的三元配合物,表征了摻雜配合物Eu_xY_(1-x)(TTA)_3Phen(x=0.4,0.5,0.6)的發(fā)射和激發(fā)光譜、熒光壽命、熱穩(wěn)定性等熒光性能,結(jié)果表明,隨著Y~(3+)的摻雜量增加,樣品的發(fā)光強度得以提高,熒光壽命、熱穩(wěn)定性和色純度幾乎沒有變化。當(dāng)Eu~(3+):Y~(3+)=1:1時,配合物Eu_(0.5)Y_(0.5)(TTA)_3Phen發(fā)光強度最佳,表現(xiàn)為Eu~(3+)的特征發(fā)光,繼續(xù)增加Y~(3+)的摻雜量,配合物熒光性能開始下降。(3)基于羥醛酯縮合反應(yīng)機理合成了有機配體1,5-二苯乙烯基乙酰丙酮(Dsacac)并將其作為第一配體,分別合成純的三元配合物Eu(Dsacac)_3Phen和Eu/Y不同摩爾比的摻雜配合物Eu_xY_(1-x)(Dsacac)_3Phen(0.4,0.5,0.6),分析了Eu(Dsacac)_3Phen和Eu_xY_(1-x)(Dsacac)_3Phen的結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性、熒光性能以及配合物的能量傳遞過程。結(jié)果表明,摻雜適量的非熒光離子Y~(3+)可以提高配合物Eu(Dsacac)_3Phen的發(fā)光強度。(4)比較了摻雜配合物Eu_(0.5)Y_(0.5)(TTA)_3Phen和Eu_(0.5)Y_(0.5)(Dsacac)_3Phen兩者的熒光性能,發(fā)現(xiàn)配合物Eu_(0.5)Y_(0.5)(TTA)_3Phen的發(fā)光強度和色純度明顯優(yōu)于配合物Eu_(0.5)Y_(0.5)(Dsacac)_3Phen,進(jìn)一步要論了第一配體與稀土離子的能量傳遞方式。以上結(jié)果顯示,配合物Eu_(0.5)Y_(0.5)(TTA)_3Phen更符合我們對熒光粉工業(yè)化生產(chǎn)的要求。
【學(xué)位授予單位】：陜西科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：O641.4;TQ422

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