掺杂稀土对铕、铽苯二甲酸-冠醚配合物发光的影响

摘要

合成了稀土Eu3+,Tb3+冠醚、对苯二甲酸高氯酸盐两个系列18种固态配合物.结果表明,配合物的组成为:Eu2LL' 2(ClO4)4*4H2O、EuReLL' 2(ClO4)4*nH2O、Tb2LL' 2(ClO4)4*4H2O和TbReLL' 2(ClO4)4*nH2O(Re: 掺杂离子,n=2,3,4).对苯二甲酸的羧基氧与稀土离子以对称螯合双齿配位;部分高氯酸在内界以单齿配位;配合物含有水分子.配合物的相对荧光光谱测定表明,相同配体的铽系列配合物的荧光强度明显强于铕系列.稀土离子Eu3+的5D0能级为17 250 cm-1,Tb3+ 的5D4能级为20 430 cm-1,而配体对苯二甲酸的三重态能级为25 160 cm-1,高于Eu3+ 和Tb3+离子的激发态能级,满足配合物分子内传能配体的三重态能级高于稀土离子发射能级的条件,可以提高Eu3+ 和Tb3+离子的特征荧光强度.但相对于Eu3+离子,对苯二甲酸的三重态能级与Tb3+离子的激发态能级(5D4)更匹配,更有利于能量的有效传递,因此,铽系列的荧光强度明显强于铕系列.Ho3+、Yb3+对Eu3+离子发光敏化作用最强,Ce3+、Sm3+、Dy3+、Er3+对Eu3+离子发光也有敏化作用,Pr3+、Nd3+离子对Eu3+离子的发光是猝灭的;Yb3+、Dy3+离子对Tb3+离子发光有较强敏化作用,而Ce3+、Pr3+、Nd3+、Sm3+、Ho3+、Er3+离子的掺入对Tb3+离子的发光是猝灭的.应用分子内能量传递过程对发光机理进行了探讨.