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稀土有机配合物发光是无机发光与有机发光、生物发光研究的交叉学科,有着重要的理论研究意义和应用研究价值。稀土有机荧光配合物因镧系离子独特的电子结构而成为一类具有独特性能的发光材料。在激光、光致发光、电致发光配合物等领域有潜在的应用价值。
本文设计合成了两类配体,第一类为3-(4-吡啶基)-3-氧代-丙酸(HOPPA),第二类为2-(4-卤代苯甲酰基)苯甲酸(HFBBA、HCBBA和HBBBA),并合成了它们的稀土铕铽配合物,其中HOPPA-铕配合物为首次报道的脂肪类β-酮酸发光配合物。对配合物的结构和性质进行了研究,着重探讨了其光致发光性质。主要内容如下:
1.阐述了稀土配合物的发光原理、研究现状和主要应用。
2.合成了铕与HOPPA、phen的二元和三元配合物,通过元素分析、红外光谱、荧光光谱等手段对其进行了表征,并着重探讨了配合物的光致发光性能。结果表明:两配合物均发出铕(Ⅲ)的特征荧光,且phen的引入对体系有很强的敏化作用,其主跃迁峰5D0→7F2的强度是二元配合物的50.8倍。
3.分别以HFBBA、HCBBA和HBBBA为第一配体,以phen、TPPO和DPSO为第二配体,合成了系列铕、铽的二元、三元配合物,通过元素分析、IR、1HNMR、荧光光谱等手段对其进行了表征,着重探讨了配合物的光致发光性质。结果表明:它们均能发出铕(Ⅲ)和铽(Ⅲ)相应的特征荧光;在Eu-FBBA、Eu-CBBA和Eu-BBBA体系中,均以phen为第二配体的配合物荧光最强,phen表现出很强的敏化作用;而TPPO的引入除了对Eu-FBBA体系有敏化作用外,对其他体系均起淬灭作用;在Tb-FBBA、Tb-CBBA和Tb-BBBA体系中,均以DPSO为第二配体的配合物的荧光最强,DPSO表现出很强的敏化作用,phen和TPPO则表现出淬灭作用,且TPPO的淬灭程度更大,配合物荧光最弱。
4.讨论了2-(4-卤代苯甲酰基)苯甲酸中卤素对配合物的荧光性能的影响。结果表明:以HBBBA为配体时,铕和铽配合物的荧光性能最强;而以HFBBA为配体时,荧光性能最差。