稀土发光材料综述.doc

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1、稀土发光材料综述研究背景：稀土离子由于具有丰富的能级结构和4F电子跃迁等独特的物理化学特性，在发光材料领域得到了广泛的应用，促进了发光材料的飞速发展。随看科技的发展，稀土发光材料的应用领域不断扩大，逐渐充传统的照明与显示领域扩展到紫外消毒、医疗保健、夜光显示、红外探测、生物医学、植物生长等诸多领域，已经成为节能照明、信息展示、生物医学、农业生产、军事装备等的产业发展过稈屮不可缺的基础材料，展示出广阔的市场前景和巨大的发展潜力。近年来，我国在稀土发光材料的基础和应用研究方血取得了一系列重要的成果,为推进我国稀土高新技术产业的发展奠定基础。发

2、光原理：由于f・f电了跃迁自旋禁阻导致了稀土离了低效率的光吸收，通常需要激发与鋼系金属頁接配位的有机土，并借助来白配体的能量传递或天线效应来敏化辆系发光。另一条敏化稀土离子f・f跃迁发光的途径是利用d区金属有机发色团作为敏化剂并借助于d-f能量传递来获得辆系近红外发光。由于有各种各样的国度金属发光团可以利用，因此d・f异双金属体系对于获得輛系近红外光是一条非常有用的途径。稀土有机•无机杂化发光材料：杂化材料的性质不仅是纟R分性质的简单相加，他们可以利用无机相和有机相Z间的作用力，形成结构均一、性质稳定且优异的新型材料。无机与有机成分可实现

3、分子水平或纳米尺寸的复合，也可以在同一基质屮制备含多种功能组分的杂化材料，这种材料具有一定的机械稳定性、柔韧性和热稳定性；易于加T成各种形状，如薄皮、块状和纤维等。由于这种新型的有机■无机杂化材料兼具有有机材料和无机材料的优点，因此有机■无机杂化材料在生物传感、固体染料激光器、平板显示等高科技领域均显示了广阔的应用前景，成为材料科学屮的崭新研究领域z—。通过原位合成、共价嫁接和溶胶凝胶法,成功值得了一系列稀土有机■无机杂化材料，同时还通过各种不同功能化的配体与稀土离子作用，并将稀十配合物通过共价固定在凝胶材料或者介孔材料的骨架上，可制备系

4、列稀土有机•无机杂化发光材料。材料制备：一般稀土材料发光材料由基质材料和掺杂的稀土发光离了组成，有事还会加入敛化离了以提高材料的发光效率。因此，稀土纳米材料的合成是在考虑参杂离了晶格匹酬的前提下通过控制条件合成不同尺寸、形貌及组成的发光基质材料。对于稀十•氛化物复盐，曾有严纯华课题组使用三氟乙酸稀土和三氟乙酸碱金属作为前驱物，即(利用前驱体热分解法)通过他们在高沸点溶剂屮的共分解，制备出系列a相和B相氟化物稀土碱金属复盐的单分散纳米晶。他们具有形貌多样性，并可形成二维超晶格结构。该体系的物相控制(立方一六方相变)呈现典型的锄系元索的分组特

5、性。李亚栋研究组发展了以CTAB、EDTA等试剂为辅助，用水、乙醉和乙酸为溶剂的溶剂方法合成了不同尺寸和形貌的六方相NaYF4：Yb,E「纳米晶。在该工作基础上，他们将水热和溶剂热法拓展到其他稀土氟化物复盐体系上，通过对反应溶剂、温度、反应时间调控,合成了30~50nm材料。合成了一系列的含叠氮基的单核配合物，并得到了五个配合物的单晶，以2,2-联毗碇为配体的金属叠氮配合物三个,分别为［Mn(N3)2(bipy)J、［Zn(N3)2(bipy)2］•出0、［Cd(N3)2(bipy)2］(bipy二2,2’-联毗腱)配合物;以1,10-邻

6、菲咯啦为配体合成了一个邻菲咯啦叠氮猛配合物：［Mn(N3)2(phen)2］(phen=l,10-邻菲咯魅)及以2-甲基咪卩坐为配体的甲基咪卩坐叠氮银配合物：［他(N3)(GH風)2・也0］。采用元素分析、红外光谱、紫外光谱对产物进行了表征,通过热重分析仪和电化学工作站对其热稳定性和电化学性质进行了分析，用X-射线单晶衍射法测定了其晶体结构。得到T［Cu2(N3)2(PPh3)J、［Zn(N3)(PyC00)h两个叠氮桥联的配位聚合物的单晶。我们分别采用元索分析、红外光谱对产物进行了表征，并用X-射线单晶衍射法测定了配合物的晶体结构。合成

7、了一•系列的界烟酸类配合物，并得到四水二并烟酸锌(II)[Zn(C6H4N02)2(H20)和四水二异烟酸镉(II)[Cd(CHNO2)2(也0)4]的单晶。采用元素分析、红外光谱、紫外光谱对产物进行了表征，通过热重分析仪和电化学工作站对其热稳定性和电化学性质进行了分析，用X-射线单晶衍射法测定了其晶体结构。采用量子化学方法，在B3LYP/LanL2DZ水平上对所合成的异烟酸类配合物进行了分子几何构型、电荷分布、振动光谱以及有关热力学方而的计算，并将理论计算结果与实验结果进行了对比，二者有相当高的一•致性。从而为四水二杲烟酸锌和四水二并烟

8、酸镉配合物的合成及其性质的进一步研究提供了有价值的参考和理论数据。