稀土离子配合物敏化发光效应的实验研究

论文摘要

稀土离子掺杂聚合物具有吸收截面大、稀土离子的发射峰锐、掺杂浓度高、荧光强度强等优点,不仅可用来制作光波导,光纤放大器,激光材料等,而且其他光学领域也有广泛的应用前景。因此,本工作主要研究稀土离子掺杂聚合物敏化发光效应的荧光特性。首先,文章给出了稀土离子掺杂聚合物放大器的发展状况。介绍了稀土离子掺杂聚合物放大器的优点。详细阐述了稀土离子发光机理及敏化发光效应。其次,依据稀土离子的发光特性及能级匹配原则,对实验材料进行了对比分析,最后选出所需要的实验材料。稀土离子选用Eu3+、Sm3+、Tb3+、α-噻吩甲酰三氟丙酮（TTFA）.最后,使用氯化铕（EuCl3）,氯化钐（SmCl3） ,氧化铽（Tb2O3）,α-噻吩甲酰三氟丙酮（TTFA）等原料反应合成稀土离子单掺,共掺聚合物。本实验首次采用化学掺杂法将两种稀土离子混合再与TTFA聚合的方法制备出稀土离子配合物,此方法是在同一配体不同健位掺杂两种稀土离子,这有利于提高敏化发光效应能传递效率。通过吸收光谱及荧光光谱分析,得出稀土离子Eu3+、Sm3+、Tb3+与配体TTFA以及稀土离子Eu3+、Sm3+、Tb3+之间的敏化特性。通过对本实验结果的分析,可发现在稀土离子Eu3+,Sm3+和Tb3+单掺配合物实验中,稀土离子Eu3+,Sm3+和Tb3+与配体配合时都具有敏化发光效应。其中Eu离子与TTFA的敏化效应强于Sm离子和Tb离子;在稀土离子共掺配合物Eu:,Sm:（TTFA）3, Tb:,Sm:（TTFA）3,Eu:,Tb:（TTFA）3实验中均有明显的化学掺杂敏化效应,其中Eu:,Sm:（TTFA）3共掺配合物的效应最强,所以将其应用于聚合物光纤放大器具有良好的发展前途。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 稀土离子掺杂玻璃光纤放大器
• 1.2 聚合物光纤放大器
• 1.2.1 有机染料掺杂聚合物光纤放大器
• 1.2.2 稀土掺杂聚合物光纤放大器
• 1.3 聚合物光纤放大器预期前景
• 1.4 本工作主要研究内容及研究中所要解决的问题
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 研究中所要解决的问题
• 第二章 稀土配合物掺杂聚合物光谱理论
• 2.1 稀土离子发光机制
• 2.1.1 发光概述
• 2.1.2 稀土发光材料
• 2.1.3 稀土离子发光原理
• 2.2 敏化发光效应
• 2.3 小结
• 第三章 实验材料的选取
• 3.1 稀土离子的选取
• 3.1.1 稀土离子的特点
• 3.1.2 稀土离子选取原则
• 3.1.3 稀土离子的确定
• 3.2 有机配体的选取
• 3.2.1 常用有机配体介绍
• 3.2.2 有机配体对稀土离子发光的影响
• 3.2.3 有机配体的选取条件
• 3.2.4 有机配体的确定
• 3.3 小结
• 第四章 稀土离子单掺配合物光谱特性
• 4.1 稀土离子单掺配合物的制备
• 4.1.1 试剂与仪器
• 3+、Sm³⁺与Tb³⁺单掺配合物的合成'>4.1.2 稀土离子Eu³⁺、Sm³⁺与Tb³⁺单掺配合物的合成
• 4.2 稀土离子单掺配合物吸收光谱的确定及光谱特性
• 4.3 不同稀土离子单掺配合物的荧光光谱特性
• 4.4 小结
• 第五章 稀土离子共掺配合物的光谱特性
• 5.1 稀土离子共掺配合物的制备
• 5.1.1 试剂与仪器
• 3+、Sm³⁺、Tb³⁺共掺配合物的合成'>5.1.2 稀土离子Eu³⁺、Sm³⁺、Tb³⁺共掺配合物的合成
• 3 共掺配合物的荧光光谱特性'>5.2 EU:,SM:（TTFA）₃共掺配合物的荧光光谱特性
• 3 共掺配合物的荧光光谱特性'>5.3 TB:,SM:（TTFA）₃共掺配合物的荧光光谱特性
• 3 共掺配合物的荧光光谱特性'>5.4 EU:,TB:（TTFA）₃共掺配合物的荧光光谱特性
• 5.5 小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 硕士期间发表论文情况
• 致谢