稀土/有机-无机杂化材料发光性能的研究

稀土有机配合物是一类性能优良的发光体，具有较高的发光效率，但其稳定性较差使得其潜在的应用价值不能充分的发挥出来。有机－无机杂化材料不但具有有机材料和无机材料自身的优点，而且还是发光活性物质的优良基质。有机－无机杂化中孔材料具有良好的热稳定性，大的比表面，规则的孔排列，结合其优点和稀土材料独特的发光性能，有望开发出性能独特的发光材料。本文主要研究如何通过Si－C共价键将稀土有机杂环配合物嫁接到有机－无机材料基质的骨架上以及它们的发光性能。据我们所掌握的资料，尚未见有关稀土有机杂环（如邻菲罗琳和联毗咙）配合物的相关报道。有机改性溶胶一凝胶前驱体的合成：我们将杂环有机配体联毗淀(bipyridine)和邻菲罗琳(phenanthroline)进行有机修饰，使其不但能够和稀土离子进行配位，而且还能进行水解缩聚反应从而制备有机一无机杂化材料，这样，在水解的过程中加入稀土离子，便可制得含有稀土配合物的有机一无机杂化材料。有机一无机杂化材料的制备：应用我们自己制备的溶胶一凝胶反应前驱体，分别制备出发红光和绿光的有机一无机杂化材料，其中，稀土有机配合物被通过Si-C共价键嫁接到杂化材料的骨架上，应用固态"Si NMR，固态‘℃NMR,红外光谱，紫外吸收光谱，荧光光谱对其进行了详细的表征，通过漂洗实验和浓度实验对材料的发光性能进行了考察。另外，还对比研究了通过共价键嫁接所制得杂化材料与通过物理复合所得材料的发光性能。研究结果表明，稀土离子的掺杂量有了较大的提高。所得材料的稳定性较好，没有漏析现象发生。有机－无机杂化中孔粉体材料的制备：在表面活性剂的存在下，通过共水解缩聚反应制得有机－无机杂化中孔粉体材料，应用溶剂萃取法将表面活性剂移去，通过紫外漫反射和荧光光谱研究了邻菲罗琳在材料中所处的位置，应用固态2961核磁谱研究了有机前驱体的聚合程度，应用荧光光谱研究了稀土配合物在杂化中孔材料中的发光情况。研究结果表明，有机配体邻菲罗琳分布在中孔分子筛的表面而不是其孔壁里。有机－无机杂化中孔膜材料的制备：为进一步拓宽中孔材料和稀土有机配合物的应用空间，我们还制备了新的有机－无机杂化中孔膜材料，其中，稀土有机配合物通过Si－C共价键嫁接到中孔材料的骨架上。另外，我们还制备了无定型的有机－无机杂化膜材料和相应的纯的稀土有机配合物Eu(phen)ZCl3。应用荧光光谱考察了稀土有机配合物的发光性能，并对比研究了所得结果。另外，还考察了稀土有机配合物在有机－无机－杂化中孔膜材料的热稳定性。通过两种溶胶一凝胶反应前驱体进行化学反应并将产物进行水解缩聚反应，我们制备了新的有机－无机发光杂化材料，并考察了此发光材料对稀土离子的敏化作用。