分子型及插层强键稀土杂化发光材料的设计组装

摘要

本实验主要是通过分子修饰改性等手段在能够敏化稀土发光的有机功能组份上引入具有特定结构的偶联分子构筑出具有双重功能的有机单体，进一步利用光活性基团结合稀土离子并与无机基质进行水解缩聚聚合得到分子型稀土无机/有机杂化发光材料。所谓的分子型杂化材料即为有机组分和无机组分通过强化学键联接，有机组分嫁接于无机网络中形成的杂化材料。采用此技术通过羧基、羟基修饰路线分别合成了邻苯二甲酸酐与铕离子的杂化发光材料，以及聚乙二醇/稀土高分子杂化材料体系。实验结果表明：在得到的杂化材料中无机相和有机相之间存在强的化学键，两相间无明显的相分离，有机配体能够很好的敏化稀土离子发光，进行有效的能量传递，从而合成的杂化材料都呈现出稀土离子的特征荧光。采用溶胶-凝胶技术对无机组份和有机组份进行复合，此种光致发光功能材料制备技术反应条件温和，合成手段灵活多样，制备的材料达到分子级的复合，因此具有一定的创新性和实用价值。 另外，众所周知，具有类似蒙脱土结构的插层型材料具有良好的热稳定性和机械性能，而且层状化合物及其改性材料在离子交换、吸附、传导、分离和催化等诸多领域具有广阔的应用前景，因而关于层状化合物改性及应用已成为目前的研究热点之一。基于此原因，我采用甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、氯丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基．三乙氧基硅烷等硅烷偶联剂分别利用水热法和溶胶-凝胶法合成了一系列的具有层状结构的含有铕、铽离子的杂化发光材料，并研究了材料的光物理性质。实验结果表明：合成材料无明显的相分离，材料发光效果良好，并且整体形貌统一。

目录

文摘

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第1章前言

1.1发光材料的介绍

1.2稀土发光理论基础

1.2.1稀土离子的电子组态

1.2.2稀土离子的能级跃迁

1.3杂化材料

1.3.1杂化材料的概念

1.3.2杂化材料的分类

1.3.3杂化材料的制备方法

1.3.4稀土杂化材料研究进展

1.4本论文的导向

第2章实验部分

2.1实验主要试剂：

2.2表征和测试

2.2.1核磁共振

2.2.2红外光谱

2.2.3紫外吸收光谱

2.2.4荧光光谱

2.2.5扫描电镜

2.3实验部分

2.3.1羟基和羧基修饰路线合成分子杂化材料

2.3.2插层型稀土激活发光材料的合成制备

第3章结果与讨论

3.1邻苯二甲酸酐与铕离子合成杂化发光材料

3.1.1杂化材料的合成过程及结构

3.1.2核磁数据

3.1.3红外数据

3.1.4荧光光谱

3.2对羟基进行修饰合成制备高分子、稀土离子杂化发光材料

3.2.1杂化材料的合成过程及结构

3.2.2核磁数据

3.2.3荧光光谱

3.3插层型稀土激活发光材料的合成制备

3.3.1杂化材料结构

3.3.2红外数据

3.3.3 XRD图谱

3.3.4扫描电镜图谱

3.3.5氮气吸附图谱

3.3.6荧光光谱

第4章结论

致谢

参考文献

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