稀土-芳香化合物-丁二酸荧光配合物的合成及性能研究

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1、湖南大学硕士学位论文稀土-芳香化合物-丁二酸荧光配合物的合成及性能研究姓名：周悦申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：郭栋才;任家元20080226工程硕士学位论文摘要稀土元素具有独特的电子层结构，因而具有其它一般元素所无法比拟的光谱学性质，其配合物更是具有优异的光、电、磁等特种功能。因此稀土材料的应用已涉及到生物、农业、医药和军事等各个领域。本研究为设计合成一系列新的具有优良发光性能的稀土荧光配合物进行了以下五个部分的工作：l、简要介绍了稀土有机配合物的光致发光机理，并对稀土有机配合物的应用进行了的文献综述。2、以稀土(铕、铽)作为中心离子，芳香类化合物(邻菲咯啉、苯

2、甲酸、对甲基苯甲酸、间氯苯甲酸、对氯苯甲酸、对羟基苯甲酸、大茴香酸)为第一配体，丁二酸为第二配体，在最优工艺条件下合成了一系列新的红色和绿色荧光配合物。3、通过元素分析和EDTA配位滴定分析确定了所合成的目标配合物的组成，通过紫外光谱和红外光谱分析对它们的结构进行了表征。4、采用热分析仪研究了目标配合物的热稳定性能。实验结果表明：稀土(铕、铽)．芳香化合物．丁二酸荧光配合物的热稳定性能与铕、铽离子的特性，配体特性以及配合物的分子结构特征等因素有关。铕类目标配合物的热稳定性强弱顺序为：Eu2(MCBA)3(BDA)o．5C12。H20>Eu(PMBA)(BDA)‘H20>Eu

3、(PHBA)(BDA)‘H20>Eu(PHEN)1．5(BDA)1．5。H20>Eu2(PCBA)3(BDA)C1．H20>Eu2(MBA)2(BDA)C12‘2H20>Eu(BA)(BDA)·2H20。铽类目标配合物的热稳定性强弱顺序是：Tb(PHEN)1．5(BDA)1．5·H20>Tb2(MCBA)3(BDA)o．5C12。H20>Tb2(PCBA)3(BDA)C卜H20>Tb(PMBA)(BDA)。H20>Tb(PHBA)(BDA)‘H20>Tb(BA)(BDA)。2H20>Tb2(MBA)2(BDA)C12。2H20。5、通过荧光光谱分析研究了目标配合物的荧光性能

4、。实验结果表明：邻菲咯啉和六种芳香羧酸等第一配体的能级均与铕或铽离子的激发态能级有很好的匹配，但因其结构的不同，与铕或铽离子的能级匹配程度也各不相同，形成的目标配合物的荧光强度也就有强有弱。第二配体丁二酸的桥联作用能使配合物形成链状或网状结构，有助于第一配体向中心离子传递能量，从而提高了目标配合物的发光强度。在铕类目标配合物中，各第一配体向铕离子传递光能的能力大小为：邻菲咯啉>间氯苯甲酸>苯甲酸>大茴香酸>对甲基苯甲酸>对羟基苯甲酸>对氯苯甲酸；在铽类目标配合物中，各第一配体向铽离子传递光能的能力大小为：大茴香酸>邻菲咯啉>对氯苯甲酸>间氯苯甲酸>对甲基苯甲酸>苯甲酸>对羟

5、基苯甲酸。关键词：稀土，合成，配合物，丁二酸，芳香化合物，荧光IlAbstractRareearthelementspossessparticularelectronstructure，andhavesomeuncomparablespectroscopicproperties，sotheircomplexescanpresentexcellentluminescent，electricandmagneticpropenies．TheapplicationofrareearthmaterialisinV01Vedinsuchfieldsasbiology，agricultu

6、re，medicineandmilitary．Inordertodesignandsynthesizeaseriesofnewnuorescencecomplexesofrareeanhthathaveexcellentluminescentproperties，weprecededthefollowingworks：1．Briefintroductiontothephotoluminescentmechanismoftheorganiccomplexesofrareearth，andtheirapplicationarealsosunlmarized．2．Aserieso

7、fnewredandgreennuorescencecomplexesofrareeanh(europiumandteribium)withthefirstligandsofthearomaticcompounds(1，10．phenanthroline，benzoicacid，p·methylbenzoicacid，m．chlorobenzoicacid，p．chlorobenzoicacid，p-hydroxylbenzoicacid，methoxybenzoicacid)andthesecondligands