稀土有机配合物—蒙脱土超分子复合发光材料的插层组装、表征和性质研究

来源 :兰州大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:aaa110122
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许多稀土有机配合物具有独特的发光机制和优良的发光性能,因而多年来一直是稀土配位化学和稀土发光材料领域的研究热点,并在分析化学、医学、生命科学、荧光探针、发光器件等领域显示出良好的应用前景。但是,稀土有机配合物的光、热和化学稳定性较差,限制了其在很多领域的实际应用,而无机基质材料大多具有良好的光、热和化学稳定性,尤其是层状、多孔固体等有组织的刚性无机基质主体,能改变客体分子或离子的结构环境和化学微环境,从而显著影响客体分子或离子的发光性能。因此,将二者复合,是改善稀土有机配合物的发光性能和光、热、化学稳定性、开发新型稀土发光材料、拓宽稀土发光配合物应用领域的新途径。迄今,人们已用不同方法将稀土有机配合物组装到SiO2凝胶基质、分子筛的孔道中、层状α-磷酸锆或水滑石的层板间制备出多种类型的稀土有机配合物-无机基质超分子复合发光材料。本论文首次将稀土有机配合物插层组装到了蒙脱土的层板间,制备出了具有层柱状结构的稀土有机配合物-蒙脱土超分子复合发光材料,其中大部分复合材料的发光性能和光、热、化学稳定性较相应纯稀土有机配合物有显著改善。 本论文共分四部分: 1.简要综述了近年来稀土有机配合物-无机基质(如SiO2凝胶、微孔和介孔分子筛、层状α-磷酸锆和水滑石等)超分子复合发光材料的研究进展。 2.合成了L1~6等6种多足配体和bipyO2,其中L1-5为新配体;制备出L1-4和bipyO2与Eu(Ⅲ)和Tb(Ⅲ)的配合物以及中性二元配合物EuL63·3H2O和三元配合物EuL63(bipyO2)·H2O、EuL63(phen)·H2O;用元素分析、核磁共振、红外光谱、摩尔电导对配体和配合物进行了表征。结果表明,L1、L2、L4与铕和铽的硝酸盐、L3与铕和铽的高氯酸盐分别形成了1:1型(M:L)配合物,在L1~L4的上述几个配合物中,多足配体通过其侧链上多个配位点与Eu3+和Tb3+离子形成了多个螯合环,将Eu3+和Tb3+离子包合在其笼状空腔中或杯状空腔底部形成配阳离子;配体bipyO2与Eu3+和Tb3+离子形成螯合配阳离子。 3.将上述稀土有机配合物插层组装到蒙脱土(MT)的层板间,制备出多种具有层柱状结构的稀土有机配合物-蒙脱土超分子复合发光材料,用元素分析、XRD、IR和UV-Vis对其进行了表征。结果表明,通过固-液两相离子交换法或室温固相离子交换法,可直接将上述L1~4和bipyO2与Eu(Ⅲ)和Tb(Ⅲ)的配阳离子插层组装到蒙脱土的层板间;也可以先将稀土通过离子交换引入蒙脱土层板间,再让有机配体进入蒙脱土层间与稀土离子形成配合物。在这些复合材料中,稀土有机配离子一般以单层形式分布于蒙脱土层板之间,主-客体之间以超分子
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