定向设计多功能两亲性长链分子及薄膜—控制合成纳米稀土磷光体

论文摘要

本文从分子结构设计的角度出发,自身定向设计合成两亲性有机功能分子,然后将其与稀土离子配位,获得两亲性稀土有机长链二元配合物,并结合适当的敏化发光物质,获得两亲性稀土有机长链三元配合物杂化材料。在此基础上,一方面,以稀土二元配合物作为前驱体,通过相应的热处理合成各种纳米发光材料;另一方面,以稀土三元杂化材料作为前驱体模板,通过LB膜技术获得优异性能的发光物质。重点在于合成具有两亲性链状结构的有机功能分子配体,并研究该有机功能分子及不同制备方法对相应发光材料的微观尺寸,形貌及其发光性能等的影响,在此基础上进一步探索其在发光材料应用领域的可行性。相关的研究工作主要围绕如何依据配位化学原理和能级匹配与传递,来选择合成优良光敏化性能的有机配体分子,并将其与稀土离子结合作为前驱体模板;如何选择合适的制备方法和条件,来改善合成材料的尺寸,形貌及发光性能。根据上述设计原理,一,成功合成了两亲性顺丁烯二酸酐单酯稀土二元配合物,并同时结合敏化发光物质（二联吡啶/邻菲啰啉）得到相应两亲性顺丁烯二酸酐单酯二联吡啶/邻菲啰啉稀土三元配合物,通过元素分析,红外光谱研究了它们的组成,通过紫外吸收光谱,激发和发射光谱以及发光寿命表征了它们的光学性能。在二联吡啶/邻菲啰啉的敏化作用下,三元配合物体系中分子间发生了很好的能量传递,分别得到了稀土离子铕的红色和铽的绿色特征发射;二,以两亲性顺丁烯二酸酐单酯稀土二元配合物为前驱体,经过相应热处理,得到了三类纳米材料:Y2O3:Eu3+/GdxY2-xO3:Eu3+发光材料,CeO2催化材料,ZnO半导体材料,分别通过XRD,TEM和SEM等研究它们的微观结构,通过IR,DRUVS,激发光谱和发射光谱等表征它们的发光性能,并研究有机功能分子及不同制备方法对相应发光材料的微观尺寸,形貌及其发光性能等的影响;三,利用LB膜技术,首次制备了顺丁酸酐邻菲啰啉-铕三元配合物LB膜,在原子力扫描电镜图中观察到均匀线状结构。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 1.1 两亲性稀土配合物简介
• 1.1.1 两亲性分子的概念及其性能
• 1.1.2 两亲性稀土配合物简介
• 1.2 稀土发光材料概述
• 1.2.1 发光基本原理与发光材料基本概念
• 1.2.2 稀土元素的光学特性概述
• 1.2.3 发光稀土化合物的类型
• 1.2.4 稀土发光材料的制备方法
• 1.3 LB膜法概述
• 1.3.1 简介
• 1.3.2 制备方法
• 1.3.3 成膜条件
• 1.3.4 成膜材料
• 1.3.5 表征方法
• 1.4 选题思想
• 第2章 实验部分
• 2.1 实验设计原理
• 2.2 实验设计内容
• 2.3 试剂
• 2.4 仪器及测试条件
• 第3章 顺丁烯二酸酐单酯稀土三元配合物发光体系的研究
• 3.1 顺丁烯二酸酐单酯二联吡啶/邻菲啰啉稀土三元配合物的制备
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 红外光谱
• 3.2.2 紫外吸收光谱
• 3.2.3 低温磷光谱
• 3.2.4 荧光光谱
• 3.3 本章小结
• 第4章 固体纳米发光材料
• 2O₃:Eu³⁺/Gd_xY_2-xO₃:Eu³⁺发光材料的研究'>4.1 Y₂O₃:Eu³⁺/Gd_xY_2-xO₃:Eu³⁺发光材料的研究
• 2O₃:Eu³⁺/Gd_xY_2-xO₃:Eu³⁺发光材料的制备'>4.1.1 Y₂O₃:Eu³⁺/Gd_xY_2-xO₃:Eu³⁺发光材料的制备
• 4.1.2 结果与讨论
• 2纳米材料的研究'>4.2 CeO₂纳米材料的研究
• 2纳米材料的制备'>4.2.1 CeO₂纳米材料的制备
• 4.2.2 结果和讨论
• 4.3 ZnO发光材料的研究
• 4.3.1 ZnO发光材料的制备
• 4.3.2 结果和讨论
• 4.3 本章小结
• 第5章 顺丁烯二酸酐单酯邻菲啰啉稀土三元配合物LB膜的研究
• 5.1 LB膜的制备
• 5.2 结果与讨论
• 5.2.1 π-A曲线
• 5.2.2 小角X衍射
• 5.2.3 荧光光谱
• 5.2.4 原子力扫描电镜图
• 5.3 本章小结
• 第6章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历 在读期间发表的学术论文