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稀土元素因为其奇特的4f电子层结构而表现出许多优异的光、电、磁、热等性能,特别是稀土元素拥有其他元素所无法超越的光谱学性质,稀土发光材料作为光学新型材料越来越受到研究者们的青睐[1]。稀土离子和有机小分子配位以后生成的稀土化合物,可引入活性官能团,因此稀土配合物可作为良好的发光构件引入到聚合物纳米阵列中。在此基础上设计合成新型的一维聚合物发光材料,将具有更高的研究价值和更广阔的应用前景。本论文采用简单的溶液法,合成出了两种带有活性双键(C=C)的铕、铽配合物。然后将其引入到丙烯酸酯类聚氨酯体系中,在多孔氧化铝(AAO)模板受限空间内发生原位聚合反应,制备出了键合型稀土/聚氨酯纳米阵列发光材料。通过红外光谱、热重分析、荧光光谱、FESEM、TEM等测试手段对它们的结构与性能进行了表征,并研究了纳米阵列在纳米受限空间内的形成过程,探讨了聚氨酯基质中稀土离子的共发光效应。论文的主要内容及结果:I.采用溶液法,合成出了2种带有活性碳碳双键(C=C)的丁烯酸铕和4-戊烯酸铽配合物。采用室温挥发法培养了单晶并对它们的结构进行了解析;通过XRD、FTIR、TG、荧光光谱进一步对其结构及性能进行了表征。晶体结构解析得到了两种配合物的分子结构;紫外测试表明两种配体在紫外区域具有强烈的吸收,主要表现为π→π*跃迁;TG测试结果表明两种配合物具有良好的热稳定性;荧光光谱测试表明:以395 nm为激发波长,丁烯酸铕具有Eu3+的特征发射峰,荧光寿命为0.41718 ms;以354 nm为激发波长,4-戊烯酸铽具备Tb3+的特征发射峰,荧光寿命为2.07126 ms。这为我们下一步制备键合型发光材料奠定了基础。II.以AIBN为引发剂,将自制的稀土配合物与聚氨酯体系在AAO模板孔道内发生原位聚合制备了键合型一维稀土/聚氨酯纳米阵列发光材料。分别采用负压法、表面修饰AAO模板、溶液稀释的方法,研究了纳米阵列微观形貌的变化。FESEM和TEM形貌表征可知,稀土/聚氨酯纳米阵列外壁光滑、直径均一、排列整齐,稀土配合物均匀分散在聚氨酯体系中,通过调控AAO模板孔径的大小可以实现对所制备稀土/聚氨酯纳米阵列直径的控制。红外光谱、EDS能谱、XPS能谱表明稀土配合物成功地键合在了聚氨酯分子链上;热分析TG测试表明,丁烯酸铕/聚氨酯纳米阵列的热分解温度为221.25°C,与纯聚氨酯纳米相比,降低了约17°C。荧光光谱表明稀土/聚氨酯纳米阵列具有其特定稀土离子的特征荧光,且随着稀土离子浓度的增加,纳米阵列的荧光强度同步增加。荧光衰减测试可知,丁烯酸铕/聚氨酯纳米阵列的荧光寿命随丁烯酸铕含量的增加而增加;而4-戊烯酸铽/聚氨酯纳米阵列的荧光寿命随4-戊烯酸铽含量的增加变化不大。Ⅲ.通过控制不同的浸润时间1 h、3 h、12 h,结合FESEM,初步探索了稀土/聚氨酯纳米阵列在AAO模板孔道内的生长机理。AAO模板具有较高的表面能,起始阶段,聚合物能快速地浸润模板孔道,但由于聚氨酯分子间的作用力大于聚氨酯与模板孔壁的结合力,随着时间的增长,继而完全填充孔道,得到了稀土/聚氨酯纳米线。