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本文在综述稀土有机配合物的分类、应用与合成、无机基稀土有机配合物的研究进展的基础上,通过荧光光谱等先进测试手段系统研究了有机改性的SiO2凝胶玻璃中Eu(PA)3、Eu(DBM)3、Tb(PHBA)3、Tb(Sal)3等稀土有机配合物的原位合成过程与光谱性质;详细探讨了热处理温度、时间、稀土离子及配体浓度对上述稀土有机配合物在凝胶玻璃中原位合成过程与光谱性质的影响规律。 试验利用原位合成技术在有机改性的SiO2凝胶中成功合成了Eu(PA)3、Eu(DBM)3、Tb(PHBA)3及Tb(Sal)3配合物。分析了凝胶中稀土有机配合物的激发光谱和发射光谱的特点,激发光谱中有机配合物的宽频吸收峰取代稀土离子的特征窄吸收峰,发射光谱中发射峰的峰位形状不变但峰值随热处理温度、时间而发生明显变化的特点均表明凝胶玻璃中原位合成了Eu(PA)3、Eu(DBM)3、Tb(PHBA)3、Tb(Sal)3配合物。 研究了热处理时间及掺杂浓度对双掺EuCl3和PA的凝胶玻璃体系中Eu(PA)3荧光发射强度的影响规律。发现Eu(PA)3原位合成的量随热处理时间的延长而增加,且在120℃条件下在热处理后期也并不发生分解。对于EuCl3和PA掺杂浓度较小的凝胶玻璃,在很长的一段热处理时间内(超过八小时)Eu(PA)3原位合成的量随热处理时间成线性增长;而对于EuCl3和PA掺杂浓度较大的凝胶玻璃,Eu(PA)3原位合成的量在热处理的开始阶段迅速上升,然后趋于平缓,直至不再随热处理的进行而变化;Eu(PA)3原位合成的量随EuCl3和PA掺杂浓度的增加而增加,但不成线性关系。用化学反应的碰撞理论解释了原位合成动力学过程。 研究了热处理温度及掺杂浓度对双掺DBM与EuCl3共掺杂凝胶玻璃体系荧光发射强度的影响规律。研究发现,不论在1.5%DBM与不同浓度EuCl3共掺杂凝胶玻璃中,还是在不同定比浓度DBM与EuCl3共掺杂凝胶玻璃中,随着EuCl3掺杂浓度的增加,Eu(DBM)3的热稳定性均下降:当EuCl3掺杂浓度较小时,Eu(DBM)3原位合成量随着热处理温度的提高而增加,只是温度超过80℃或浙江大学硕士学位论文90℃之后才随温度升高而缓慢分解;当EuC13掺杂浓度较大时,凝胶玻璃中Etl(D BM)3热稳定性迅速下降,只要稍加热便迅速分解。 研究了固定sal和TbC13的掺杂浓度比为3:1的凝胶玻璃体系,发现在低掺杂浓度下,原位合成量随着浓度呈严格的线性上升,当浓度大于某一值后,发光强度不再继续增强,反而下降。这表明超过一定浓度后,并不是所有Sal和Tb3+都能有效形成配合物。 研究了热处理温度及掺杂浓度对固定PHBA和TbC13的掺杂浓度比为3:1的凝胶玻璃体系荧光强度的影响,研究表明,与共掺EuC13和PA的凝胶玻璃中Etl(PA)3原位合成需较高温度热处理不同,PllBA和TbC13掺杂凝胶玻璃中Th(P HBA)3的原位合成无需热处理或稍加热就能大量合成,之后随着热处理温度的提高出现或快或慢的分解过程。说明后者比前者更易原位合成但热稳定性也差。