由含羧基、β-二酮基双官能团配体构筑的稀土配合物的合成及发光性质研究

摘要

由于稀土元素内层4f电子能级相近且外层电子结构相同，这种独特的电子构型使得稀土配合物具有许多特殊的化学性质和物理性质，在光、电、磁等方面尤为突出。利用这些特性可以制备出许多新颖材料，因而被视作新型材料的“宝库”。其中发光稀土配合物因其发光效率高，色纯度好，受环境影响小，在荧光探针，防伪材料，光能转化薄膜等方面具有很好的应用前景。
　　目前发光稀土配合物研究最多的就是β-二酮类稀土配合物和芳香羧酸类稀土配合物。其中β-二酮类稀土配合物具有良好的发光性质，但是稳定性不是很好;芳香羧酸类稀土配合物热稳定性较好，但是发光效果较β-二酮类稀土配合物稍差。单一β-二酮类稀土配合物和单一芳香羧酸类稀土配合物的报道已有很多，但是把芳香羧酸和β-二酮配体结合在一起的稀土发光配合物的报道却不多，尤其是在一个配体中同时含有β-二酮基和芳香羧基的配合物的报道几乎没有。本论文利用β-二酮类和芳香羧酸类配体各自的优点，把两者有机的结合在一起，设计并合成了同时含有β-二酮基和芳香羧基双官能团配体的稀土配合物。
　　本论文以4-[(1，3-二氧代丁基)氨基]苯甲酸为主配体、以1，10-邻菲罗啉和4，4'-联吡啶为辅助配体合成了一系列发光稀土配合物，对其组成进行了表征，推测了结构，并测试了它们的荧光性质。
　　本论文主要研究内容分为两部分:
　　1、以4-[(1，3-二氧代丁基)氨基]苯甲酸为配体，用溶液法合成了一系列稀土二元配合物[Ln2(L)3(H2O)4]n(Ln=Sm，Eu，Dy,Tb)。通过元素分析、摩尔电导、红外光谱、热重分析等方法对该系列配合物进行了表征，初步确定该系列配合物的组成，并推断其可能存在的结构。此外还研究了Sm，Eu，Tb，Dy二元稀土配合物在可见区的荧光性质。
　　2、以4-[(1，3-二氧代丁基)氨基]苯甲酸为主配体，同时分别以1，10-邻菲罗啉和4，4'-联吡啶为辅助配体，用溶液法合成了一系列稀土三元配合物[Ln2(NO3)2(L)2(Phen)2]n(Ln=Sm，Eu，Dy,Tb)和[Ln2(NO3)2(L)2(Bipy)2]n(Ln=Sm，Eu，Dy,Tb)。通过元素分析、摩尔电导、红外光谱、热重分析等方法对该系列配合物进行了表征，初步确定该系列配合物的组成，并推断其可能存在的结构。此外还研究了Sm，Eu，Tb，Dy三元稀土配合物在可见区的荧光性质。

目录

摘要

第一章绪论

1．1配合物

1．2发光稀土配合物

1．2．1稀土发光离子的分类

1．2．2稀土配合物的发光机理

1．2．3稀土配合物的发光类型

1．2．4影响稀土配合物发光性能的因素

1．3稀土羧酸配合物发光性质研究

1．4稀土β-二酮配合物发光性质研究

1．5本论文的选题依据和研究内容

第二章基于4-[(1，3-二氧代丁基)氨基]苯甲酸-稀土(Ln=Sm，Eu，Tb，Dy)二元系列配合物的合成及荧光性能研究

2．1引言

2．2实验试剂

2．3实验仪器

2．4稀土二元系列配合物[Ln2(L)3(H2O)4]n(Ln=Sm(1)，Eu(2)，Tb(3)，Dy(4))的合成

2．5．1配合物的元素分析

2．5．2配合物的溶解性和摩尔电导

2．5．3配体和配合物的红外光谱分析(IR)

2．5．4配合物的热重(TG)分析

2．6配合物的结构预测

2．7稀土二元系列配合物荧光性能的研究

2．7．1配合物[Sm2L3(H2O)4]n的荧光性能

2．7．2配合物[Eu2L3(H2O)4]n的荧光性能

2．7．3配合物[Tb2L3(H2O)4]n的荧光性能

2．7．4配合物[Dy2L3(H2O)4]n的荧光性能

2．8本章小结

第三章基于4-[(1，3-二氧代丁基)氨基]苯甲酸-辅助配体-稀土(Ln=Sm，Eu，Tb，Dy)三元系列配合物的合成及荧光性能研究

3．1引言

3．2实验试剂

3．3实验仪器

3．4稀土三元系列配合物的合成

3．4．2[Ln2(NO3)2(L)2(Bipy)2]n(Ln=Sm(9)，Eu(10)，Tb(11)，Dy(12))配合物的合成

3．5稀土三元配合物的表征

3．5．1配合物的元素分析

3．5．2配合物的溶解性和摩尔电导

3．5．3配合物的红外光谱分析(IR)

3．5．4配合物的热重(TG)分析

3．6配合物的结构预测

3．7稀土三元系列配合物荧光性能的研究

3．7．1配合物[Sm2(NO3)2(L)2(Phen)2]n的荧光性能

3．7．2配合物[Eu2(NO3)2(L)2(Phen)2]n的荧光性能

3．7．3配合物[Tb2(NO3)2(L)2(Phen)2]n的荧光性能

3．7．4配合物[Dy2(NO3)2(L)2(Phen)2]n的荧光性能

3．7．5配合物[Sm2(NO3)2(L)2(Bipy)2]n的荧光性能

3．7．6配合物[Eu2(NO3)2(L)2(Bipy)2]n的荧光性能

3．7．7配合物[Tb2(NO3)2(L)2(Bipy)2]n的荧光性能

3．7．8配合物[Dy2(NO3)2(L)2(Bipy)2]n的荧光性能

3．8本章小结

第四章总结与展望

4．2不足之处与展望

参考文献

附录

攻读学位期间取得的研究成果

致谢

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