化学键组装多元稀土%2f无机%2f有机%2f高分子杂化发光材料的研究

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1、AdissertationsubmittedtoTongjiUniversityinconformitywiththerequirementsforthedegreeofdoctorofScienceInvestigationontheChemicalBondingAssemblyofRare--earthIInorganicIOrganicI■I‘-‘■■●o■‘PolymericLUmInescenceHybIrdS(SupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina，No

2、．20671072，No．2097100andNewCenturyExcellentTalentsinUniversityNCET--08-·0398)Name：XiaofeiQiaoStudentNumber：071O104009School／Department：DepartmentofChemistryDiscipline：ChemistryMajor：InorganicChemistrySupervisor：ProEBingYanJanuary,2010学位论文版权使用授权书本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的

3、规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。学位论文作者签名：香螂乃／D年3月／5-日同济大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学

4、位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：彳p菱J非乃／o年3月／箩日同济大学博士学位论文摘要摘要由于单纯的稀土配合物难以克服较差的光、热稳定性，水分子的荧光猝灭等缺点，因此，通过化学键将稀土配合物接枝到无机物基质或者具有优良透明性、延伸性以及易加工性的高分子材料基质上，制备出具有较好的光性能和化学、热学稳定性的有机一无机杂化材料则成为目前研究的热点。本文在他人工

5、作的基础上，着重对功能桥分子以及聚合物前驱体进行设计和构筑，将配合物、无机基质和聚合物三者以三种接枝方式构筑于同一个基元中，结合溶胶一凝胶技术制备出多元稀土／无机／有机／高分子发光杂化材料，并对其微结构、热稳定性及光物理性质进行了研究。主要分为三个方面：第一方面，设计和构筑化学改性的功能桥分子是制备多元稀土／无机／有机／高分子发光杂化材料的关键。本论文选择了芳香羧酸类(对羟基苯甲酸、2一羟基一3一甲基一苯甲酸)、氮杂环类(2-羟基烟酸)、B一二酮类(噻吩甲酰三氟丙酮、p一萘甲酰三氟丙酮)和大环杯芳烃衍生物(四叔丁基溴丙氧基杯芳烃及其

6、衍生物)等有机配体，采用羟基修饰路线进行化学改性，合成了一系列功能桥分子，并进一步通过配位和水解缩聚反应将它们引入到无机／有机／聚合物杂化体系中，并研究了不同的配体结构对稀土离子发光性能和微观形貌的影响。第二方面，含长碳链聚合物的引入，取代了材料中的水分子，降低了羟基振动引起的荧光猝灭效应；参与了能量的吸收和传递过程，对稀土离子的荧光起到了一定的敏化作用；聚合物自身具有的共轭刚性平面，对配合物的结构起了固定的作用，从而影响了最终材料的发光性能。本论文是根据聚合物引入杂化体系方式的不同来选择聚合物的，可分为配位，水解缩聚和自由基加聚三

7、种方式，选择了聚甲基丙烯酸(甲酯)类、聚乙烯基吡啶(吡咯烷酮)类、以及丙烯酰胺、4一乙烯基苯硼酸、N一乙烯基苯邻二甲酰亚胺，反式一苯乙烯基乙酸等单体，制备了一系列发光性能良好的多元杂化材料，并研究了带有不同官能团的、以不同方式引入以及具有不同长度碳链的聚合物对杂化材料的发光性能、热稳定性以及微观形貌的影响。第三方面，本论文中在中心金属离子方面选择了在可见区域发红光的铕离子、发绿光的铽离子，在红外区发光的钕离子以及过渡系金属锌离子作为中心离子，制备多元杂化材料，并且研究了其发光性能、热稳定性以及微观形貌。关键词：无机／有机／高分子杂化

8、材料，化学键组装，溶胶一凝胶，稀土，微结构IIABSTRACTAlthoughthe1anthanidecomplexesshowtheexcellentluminescentproperties，theycouldn’toverco