sio2凝胶中稀土配合物的合成及性能

《sio2凝胶中稀土配合物的合成及性能》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、SiO2凝胶中稀土配合物的合成及性能研究【摘　要】建立了铕－邻菲啰啉－水杨酸三元配合物的合成方法，并用红外光谱确定了配合物的分子结构，进行了含配合物凝胶与不含配合物凝胶的合成实验。【关键词】稀土；发光材料；红外光谱近年来，稀土物质得到了越来越多人的青睐。稀土元素是指周期表中ⅲb族，21号元素钪、39号元素钇和57～71的镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥，共17个元素。稀土的发光性能是由于稀土的4f电子在不同能级之间的跃迁而产生的。由于很多稀土离子具有丰富的能级和它们的4f电子的跃迁特性，使

2、稀土发光材料在彩电、显像管、计算机显示器、照明、医学、核物理和辐射场、军事等领域都得到广泛的应用。科研人员和生产厂家为了得到更多更好的发光材料，对稀土发光材料的化合特性、物化特性、制造方法、新型配方等都进行了大量的研究和试验[1]。1.方法原理:溶胶－凝胶法的机理易水解的前驱物—金属化合物（无机物或金属醇盐）在某种溶剂（水或有机物）中与水发生反应，经过水解和缩聚反应过程逐渐凝胶化，再经过干燥、烧结等处理后得到所需的材料。2.溶胶-凝胶法稀土光学材料的制备方法[2,3] 稀土配合物的引入有预先掺杂法、溶胶浸渍法和原位

3、合成法等，在这里主要运用原位合成法。对于掺杂稀土配合物而言，将稀土离子与配体加入到前驱体溶液中，使配合物在凝胶的形成及干燥的过程中合成即原位合成法。稀土离子和配体分子水平分散在前驱体溶液中，只要比例适中，就可制得均匀的发光材料。3.实验部分3.1实验药品氧化铕（纯度99.99%）、正硅酸乙酯（teos）、1，10-菲啰啉（phen·h2o）、水杨酸(hsal)、无水乙醇、氢氧化钠、盐酸、蒸馏水等。3.2实验仪器硅胶干燥器、烧杯、圆底烧瓶、量筒、循环水真空泵、布氏漏斗、恒温磁力搅拌器、电热恒温水浴锅、电热恒温干燥箱等

4、。3.3实验步骤3.3.1邻菲啰啉－水杨酸－稀土三元配合物的合成[4]称取0.1000geu2o3置于烧瓶中，加入过量6mol/lhcl，加热溶解，80℃下蒸发至干，得到固体eucl3·nh2o。加入10ml无水乙醇溶解。按摩尔比eu：phen：hsal＝1：1：3称取邻菲啰啉和水杨酸，分别溶于10ml无水乙醇中，用2.5mol/lnaoh调节邻菲啰啉和水杨酸乙醇溶液的ph约为6.5。然后将邻菲啰啉、水杨酸的乙醇溶液分别加入eucl3的水溶液中，混合物在70℃恒温水浴中加热，生成粉色沉淀后，静置24h。将沉淀抽滤，

5、并用蒸馏水和无水乙醇洗涤，80-90℃干燥。3.3.2凝胶合成实验：不含配合物的凝胶的合成用量筒分别量取teos11.2ml，无水乙醇11.6ml，去离子水3.6ml，放入烧杯中，用6mol/lhcl调节混合液的ph＝2。在室温中搅拌1个小时，盖上保鲜膜，放入40℃的恒温水浴锅中，直至凝胶形成。3.3.3凝胶合成实验：原位法合成含有配合物的凝胶称取0.2209geu2o3，溶于过量的6mol/lhcl中，加热蒸干，得到eucl3·nh2o，溶于蒸馏水中。按摩尔比eu：phen：hsal＝1：1：3的比例称取phen

6、·h2o和hsal，将这两者溶于无水乙醇中。按摩尔比eu：teos＝0.2计算得teos为1.4ml与适量的无水乙醇和混合蒸馏水混合。将上述的eucl3、phen、hsal溶液先后放入配成的teos、无水乙醇、蒸馏水的混合溶液中，调节ph＝2，搅拌1h，盖上保鲜膜，放入40℃恒温水浴中，直至凝胶形成。4.实验结果与讨论红外光谱分析：（1）铕－邻菲啰啉－水杨酸三元配合物。分析表1-1中的红外光谱数据，可以看出，邻菲啰啉在配合物中的红外光谱峰发生了显著变化。苯环中的c=c伸缩振动峰由1616.62cm－1移至1596.

7、82cm－1；c=n的伸缩振动峰由1644.77cm－1移至1628.71cm－1，δc-h也从853.30cm-1、738.37cm-1移为844.15cm-1、730cm-1；尤其是邻菲啰啉特征振动吸收峰由1561.86cm-1，移为1517.59cm-1，都表明了邻菲啰啉分子中具有孤电子对的n原子与稀土离子之间形成了配位键。振动峰移向低频，是因为形成配合物后，降低了邻菲啰啉环中c－n键力常数所致。配合物在456.15cm-1附近有一较强的吸收峰，可以认为是re－o的伸缩振动峰。同样的，水杨酸在配合物中的红外光

8、谱峰也发生了显著变化。c=o和ar-oh的伸缩振动则分别由1658.77cm-1和1295.58cm-1移至1558.34cm-1和1253.00cm-1；c-oh和ar-h的弯曲振动也分别从1156.92cm-1和760.00cm-1移至1147.01cm-1和704.28cm-1。根据三元配合物的红外谱图数据，可初步判定合成的配合物为eu(phen)(h