荧光纤维用稀土发光材料的合成及其性能研究

• 作 者: 夏磊
• 发表日期: 2008年01期
• 关键词: 稀土 发光材料 荧光纤维 苯甲酸

稀土配合物发光材料是无机发光与有机发光、生物发光研究的交叉学科,有着重要的理论意义和应用价值。稀土高分子发光材料由于兼具稀土离子发光强度高、色纯度高和高分子材料优良的加工成型性能等优点而被广泛研究。其制备方法基本可分为两种:（1）稀土小分子配合物直接与高分子混合得到掺杂的高分子发光材料;（2）通过化学键合的方式先合成可发生聚合反应的稀土配合物单体,然后与其他有机单体聚合得到发光高分子共聚物。本文用对甲基苯甲酸和1,10-邻菲啰啉为配体,合成了含有Eu³⁺离子的有机稀土纳米发光材料,并制备出了的PP荧光纤维。并通过元素分析、红外光谱、DSC和TGA曲线,透射电镜照片,对稀土发光材料和PP荧光纤维的结构和性能进行研究。结果表明:有机稀土发光材料颗粒直径大约为100nm,具有稳定的结构,优异的热力学性质和荧光性质;稀土离子被有机相所包围,在PP荧光纤维中分散均匀,并且发光材料的加入没有对PP纤维的机械性能和热性能产生影响,发光材料的添加不影响结晶形态,但能缩短聚丙烯的结晶时间;制备的PP荧光纤维具有优异的荧光性能,并且随着样品中发光材料含量的增加,PP荧光纤维的荧光强度明显增加。本课题重点首次系统的用含有不同取代基和不同位置取代基的苯甲酸类配合物和稀土离子进行配位,并对合成的稀土发光材料的荧光性能进行了研究,结果表明苯甲酸衍生物中其酸性越强越容易与稀土离子进行配位;对位取代的配体合成的稀土发光材料要比间位和邻位取代的配体合成的稀土发光材料具有更好的荧光特性。另外,当反应溶液的pH=7并且Ln3+:配体:phen=1:3:1时所制备的稀土发光材料具有较优异的荧光性能。