稀土铕有机金属配合物能量传输模型及发光性能表征

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1、太原理工大学硕士研究生学位论文稀土铕有机金属配合物能量传输模型及发光性能表征摘要本文主要针对稀土铕类金属有机配合物开展相关工作，主要合成了四种材料，Eu(DBM)3Phen(DBM：Dibenzoylmethide；Phen：1，l0-phenantronline)、Eu(SAL)3Phen(SAL：salicylaldehyde)、Eu2(o—Phthalic)34(H20)和Eu2(o—Phthalic)3(Phen)22(H20)，其中Eu(DBM)3Phen是一种重要的有机红光电致发光材料，作为主要研究对象，其余材料作为工作的延伸。首先，对Eu(DBM)3

2、Phen的合成工艺、谱学特性和单晶结构进行分析。通过合理的二次调碱技术，实现了高产率；通过对Eu(DBM)3Phen的激发、发射光谱分析，可知Eu(DBM)：Phen的激发、发射特性不随晶体场作用而改变；通过对其单晶结构的分析表明，DBM主要是以烯醇式结构参与配位的；根据循环伏安曲线得到了Eu(DBM)3Phen的LUMO、HOMO能级；同时，搭建了分子内能量传输模型。由于引入Na+后，减弱了浓度猝灭。由CV和DCV曲线得出Eu(DBM)3Phen的最高占据能级(HOMO)分别为．5．22eV／．5．29eV，即电离势(厶)为5．22eV／5．29eV，最低空轨道

3、能级(LUMO)为．2．93eV／．3．19eV，禁带宽度为2．29eV／2．19eV。DBM的三线态能级为20520cm一，Phen的三线能级为22072cm～，稀土离子Eu3+的5仉能级为17200cm～，搭建了能量传输模型，结果表明Eu(DBM)3Phen的能量传递过程是通过两个配体同时吸收能量，再通过二苯甲酰丙酮的激发三线态能级传递给中心离子来实现发光。其次，研究了一种采用水杨醛作为第一配体，1，10一邻菲罗啉作为第二配体的稀土铕配合物，对其进行了元素分析、红外光谱、紫外吸收光谱、太原理工大学硕士研究生学位论文光致发光光谱以及激发发射光谱表征；研究了该配合

4、物分子内能量传递的过程，构造了该配合物能量传递模型。元素分析和红外光谱分析表明其产物是一种八配位的稀土铕配合物Eu(SAL)，Phen；该配合物具有较高发光亮度，最大发射峰为615nm，半高宽为10．9nm，色坐标为X=0．6724和Y=0．3261，是一种纯红色发光材料。在发射波长为615nm时，最佳激发波长为434nm，为一种蓝光激发稀土铕配合物；Eu(SAL)3Phen的能量传递过程是通过两个配体同时吸收能量，再通过水杨醛的激发三线态能级来传递给中心离子来实现的。另外，通过对邻苯二甲酸的二元、三元铕配合物材料的元素分析和红外光谱分析，确定了其各自的分子式分别

5、为Eu2(o．Phthalic)34(H20)和Eu2(o．Phthalic)3(Phen)22(H20)。并对其进行了UV-Vis光谱分析和PL光谱分析；同时，搭建了能量传递模型和能级结构示意图。通过uv．Vis光谱分析得到了Eu2(o．Phthalic)3(Phen)22(H20)粉体的光学带隙，结果表明，有效的能量传递过程，导致了邻苯二甲酸的三元配合物亮度明显的高于二元配合物，且无论在二元配合物还是三元配合物中，均主要由邻苯二甲酸吸收能量。Eu2(o—Phthalic)3(Phen)22(H20)亮度接近Eu(DBM)3Phen。Eu2(o．Phthalic

6、)3(Phen)22(H20)粉体的光学带隙为3．40eV，归属于分子中邻苯二甲酸的光学带隙。关键词：能量传递模型，能级，发光性能，单晶结构太原理工大学硕士研究生学位论文INTRAMOLECULARENERGYTRANSFERMODELSANDLUNⅡNESCENCEPROPERTIESOFRAREEARTHEUROPIUMCOMPLEXESABSTRACTInthispaper，fourtypesofrareeartheuropiumorganiccomplex，Eu(DBM)3Phen(DBM：Dibenzoylmethide；Phen：1，10-phenan

7、tronline)，Eu(SAL)3Phen(SAL：salicylaldehyde)，Eu2(o—Phthalic)34(H20)andEu2(o-Phthalic)3(Phen)22(H20)，hadbeensynthesized，theiropticalandelectricalpropertieswereinvestigated．Thereinto，Eu(DBM)3Phenisthepopularred—emittingmaterialofOLED(OrganicLightEmittingDiode)；andtheanalysisofEu(SAL)3Phe

8、n，Eu2