分子激发态寿命及其应用研究

寿命测量现在使用的有位相偏移法和脉冲法。本工作是利用脉冲法进行的。本论文做了三方面的工作：1.分子激发态寿命在分析化学中的应用。荧光寿命是荧光物质的特征参数，可利用来进行定性，定量分析工作。从荧光强度与荧光寿命的基本公式I＝A_ie~(-t/τi)出发，可以得到c_1/c_2=(a_1τ_1ε_2φ_2)/(α_2τ_2ε_1φ_1)其中C_1，C_2是同一体系中两种不同物质的浓度，τ是荧光寿命，ε为激发波长下的消光系数，φ为量子产率，A是幅度常数。ε与φ可预先测量或查表得到。τ，A可根据荧光衰减曲线与标准衰减函数相拟合，解卷积后同时得到。因此可用上式进行定量分析。本论文利用上式分析了卟吩类化合物，其中包括四苯基卟吩；四－邻氯苯基卟吩；锌－四苯基卟吩络合物在不同浓度下的组合，分析误差绝大多数在10％以内。从（1）式出发得到另一个基本公式A＝KCT其中T为时间相关单光子计数时间，K是一常数。根据（3）式进行了多环芳香碳氢化合物分析。稀土发光材料的荧光寿命研究。本工作者首先使用不同的激发光源，不同分光装置和不同的讯号探没器及讯号处理方式，建立了测量范围较宽的荧光寿命测量装置。测量了Eu~(3+), Eu~(2+), Ce~(3+), Dy~(3+), Nd~(3+), Tb~(3+)在不同基质中的荧光寿命。其数值从10~(-8)秒到10~(-3)秒，探测波长包括可见和近红外，并进行了要必的讨论。直接测定单线态氧在溶液中寿命的研究。本工作装置了一套近红外弱信号探测系统测定了O_2(~1△_g)在液相中的磷光寿命。

稀土掺杂ZnS纳米晶中稀土离子与纳米基质之间的能量传递

以甲基丙烯酸为表面包覆剂在水/醇溶液中合成了ZnS:Eu~3+, ZnS:Tb~3+纳米晶，用傅里叶变换红外光谱和X射线粉末衍射谱表征了样品的表面与晶型，样品均为立方闪锌矿型，没有出现与稀土离子相关的相；用光致发光和激发谱研究了样品中的发光过程，其中ZnS:Tb~3+纳米晶中存在纳米基质与Tb~3+之间的能量传递，并引起Tb~3+的特征发射。

含苯并咪唑基配体的稀土配合物的合成、结构及量子化学研究

合成了未见文献报道的N,N,N',N'-四[(2-苯并咪唑)甲基]乙二胺的丁基取代衍生物(BuEDTB)与稀土硝酸盐的配合物[M(BuEDTB)(NO3)2]·NO3·4H2O[M=La(1),Eu(2),Tb(3)],并用X射线衍射法测定了1的结构.晶体属三方晶系,空间群P3221,晶胞参数a=1.41353(9)nm,c=2.6264(4)nm;V=4.5447(9)nm3,Dc=1.189g/cm3,Z=3,F(000)=1686,μ=0.758 mm-1,R=0.0562,wR=0.1488.乙二胺上两个N原子及四个苯并咪唑各有一个N原子参与配位,两个硝酸根以双齿形式与稀土离子配位,第三个硝酸根不与金属离子配位.用ab initio HF方法研究了BuEDTB的电子结构.

稀土离子在CdSiO_3基质中的多光色长余辉发光

利用高温固相法合成了系列稀土离子掺杂的CdSiO_3:RE~(3+)(RE=Y,La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu)多光色长余辉磷光体。XRD分析结果表明在1050℃下烧结3小时的产物为单相。稀土掺杂CdSiO_3磷光体具有良好的发光性能。引入Y~(3+),La~(3+),Gd~(3+),Lu~(3+)以及Ce~(3+),Nd~(3+),Ho~(3+),Er~(3+),Tm~(3+),Yb~(3+)可获得一个最大发射中心位于420 nm附近的缺陷发光宽带,引入 Pr~(3+),Sm~(3+),Eu~(3+),Tb~(3+),Dy~(3+)时,除了产生约420 nm的蓝紫色缺陷发光外同时产生很强的稀土离子特征发光,这两种发光混合导致不同的余辉颜色。

Studies on plant extracellular calmodulin by lanthanide luminescence probe

Plant extracellular calmodulin (CaM) has been purified from cauliflower and identified with NAD kinase(NADK) activation and inhibition effect of CaM antagonist W7, Tb-3.1 fluorescence titration showed that extracellular CaM contained four metal-binding sites, The excitation spectrum and emission specturm indicated that extracellular CaM contained one tyrosine residue which could transfer energy to bound Tb3+. Based on Forster type nonradiative energy transfer theory, the distances of Tyr-->sites III, IV have been determined, these are 1. 104 nm(Tyr --> III, site) and 1. 056 nm(Tyr --> N, site). By studing the effect of CaM antagonist W7 and CaM antibody on Tb3+-sensitized fluorescence, it was found that the binding sites of W7 and antibody were located on the c-terminal part of plant extracellular CaM which contains domain III and domain IV.

植物细胞外钙调素的稀土发光探针研究

从植物中提纯了细胞外钙调素 ( Ca M) ,并利用 NAD激酶激活作用及拮抗剂的抑制作用进行了 Ca M特性试验 .利用稀土 ( Tb3+ )发光探针测得胞外 Ca M具有 4个金属离子结合位点 .敏化 Tb3+ 激发光谱结果证明其含有 1个 Tyr残基 .胞外 Ca M( Tyr)能够向 Tb3+传能并使 Tb3+特征发光增强 .根据 Forster能量传递理论测得胞外 Ca M中 Tyr→ , 位之间距离分别为 1 .1 0 4和 1 .0 56nm,它们均小于牛脑 Ca M的相应值 .此外 ,利用敏化 Tb3+ 荧光光谱研究了 Ca M拮抗剂 W7或抗体与胞外 Ca M的相互作用 ,表明 W7或抗体优先与胞外 Ca M的 , 位半分子结合 ,使胞外 Ca M构象发生变化并导致 Tb3+ 发光强度下降 .实验表明 ,稀土发光方法不仅能获得 Ca M的结构信息 ,还可用于研究与 Ca M作用靶位等复杂体系中组分的相互作用

尖吻蝮蛇蛇毒中纤溶组分与铽的相互作用

利用平衡透析、原子吸收、荧光滴定和荧光寿命测定等方法确定了皖南尖吻蝮蛇蛇毒纤溶组分（FP）中Ca（2+）含量，并利用荧光光谱研究了Tb（3+）与FP中色氨酸（Trp）残基之间能量转移和FP中的微区结构。结果表明，每个FP分子中只含有一个Ca(2+)；Tb(3+)可完全取代FP中的Ca(2+)，FP中的Trp残基可将能量转移到结合在FP中的Tb(3+)上；研究还测得Tb(3+)与FP中Trp残基之间的距离约为0．375nm。

Luminescence and energy transfer phenomena of several rare earth ions in the CaAl2B2O7

The luminescence properties of Ce3+, Gd3+, and Tb3+ have been investigated in the compound CaAl2B2O7. The single excitation band peaking at about 320 nm and single emission band peaking at about 384 nm for Ce3+, without the characteristic doublet, are attributed to the extensive crystal-field splitting of 4f ground state. The emission of Gd3+ consists of well-known sharp lines and two weak bands around 319.5 and 325 nm. These bands are due to the coupling of Gd3+ with BO33- groups. The green emission of Tb3+ is considerably sensitized by Ce3+. Energy transfer from Ce3+ to Tb3+ in CaAl2B2O7 is efficient. (C) 1997 Elsevier Science Ltd.

SrB_6O_(10)中铕和铽的发光

大部分稀土离子都有变价行为,稀土的功能特性与其价态密切相关。铕和铽都有变价行为,Eu~(3+)和Tb~(3+)为电子组态共轭的一对稀土离子,是发光材料的重要激活离子。本文首次在空气中合成了SrB_6O_(10):xEu,yTb荧光粉,研究了它们的光谱特征,发现该体系中Eu~(3+),Tb~(3+)和Eu~(2+)离子共存,并随其掺入Tb~(3+)离子浓度的增加,Eu~(2+)的荧光相对发射强度增强。我们用已提出的关于稀土离子对之间电子组态共轭性与价态变化相关性的结论对此现象进行了解释。这一现象的发现有助于了解固相反应中共轭稀土离子对间的电子转移过程,为新型异常价态稀土化合物的预测与合成,为新材料的设计与制备提供了重要依据。

稀土离子与牛血Cu(Zn)-SOD的作用

采用ESR、CD谱和荧光光谱研究了pH=6.3时六次甲基四胺-HCl缓冲溶液中LaCl_3和TbCl_3与Cu(Zn)-SOD的配位作用和结构。Cu(Zn)-SOD可增强Tb~(3+)的荧光发射,Tb~(3+)与Cu(Zn)-SOD有多个配位位置,其中有2个强结合位点,La~(3+)与Tb~(3+)可竞争Cu(Zn)…SOD上相同结合位点,77K下La~(3+)与Tb~(3+)使Cu(Zn)-SOD的Cu~(2+)活性中心的配位环境由菱形对称结构向轴对称结构转变,使Cu(Zn)-SOD的局部结构变松散,但对SOD酶活性基本无影响,表明稀土离子主要与酶蛋白分子中的酸性氨基酸羧基配位,对酶蛋白二级结构仅产生微弱扰动,对活性中心空间结构影响较小,基本不影响Cu(Zn)-SOD酶活性。

稀土离子和肌质网(Ca~(2+)+Mg~(2+))-ATP酶相互作用的研究

研究了稀土离子对肌质网(Ca~(2+)+MG~(2+))-ATP酶活性的影响及其作用机制,结果表明,低浓度Gd~(3+)对肌质网膜上(Ca~(2+)+Mg~(2+)),ATP酶有激活作用,较高浓度Gd~(3+)抑制其活性,Gd~(3+)抑制纯化酶的活性,低浓度Gd~(3+)对磷脂酸(FA)、心磷脂(CL)重组酶有激活作用,而对磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰胆碱(PC)与磷脂酰乙醇胺(Pe)混合物(PC/PE)及磷脂酰丝氨酸(PS)重组酶无激活作用,低浓度Tb~(3+)对肌质网膜与纯化酶上Ca~(2+)结合位点的影响不同。

掺铈、钆、铽的三磷酸镧的合成及其光谱

本文首次采用溶液沉淀法合成了一系列LaP_3O_9:Ce、Gd、Tb磷光体.经X射线结构分析表明、它们是较纯的LaP_3O_9相,系环状结构,属于正交晶系,其晶胞参数为a=11.19(?),b=8.54(?),c=7.28(?).测定了这些化合物的激发和发射光谱、相对亮度及Ce~(3+)的荧光寿命,观察到在此基质中Ce~(3+)与Gd~(3+)光谱重叠,它们之间存在着一定的相互作用,Ce~(3+)能有效地敏化Tb~(3+),从而大大地增强Tb~(3+)的发射,LaP_3O_9:Ce、Tb可能成为一种新的高效绿色发光材料.在Ce-Tb共掺的体系中加入少量Gd却使发光亮度稍有下降,这可能是由于Gd~(3+)的竞争吸收和独立发射所致.从Ce~(3+)的荧光寿命变化可知,Ce~(3+)对Gd~(3+)的能量传递较弱,而Ce~(3+)对Tb~(3+)则很有效.

钐-铽-2-噻吩甲酰三氟丙酮-氯代甲基三烷基铵-Triton X-100荧光体系的研究及其分析应用

本文研究了铽(Tb~(3-))对钐(Sm~(3-))-2-噻吩甲酰三氟丙酮(TTA)-氯代甲基三烷基铵(N_(263))-Triton X-100荧光体系的共发光效应,结果表明:Tb~(3-)的浓度1×10~(-5)～5×10~(-5)mol/L范围内体系的荧光强度最大.Sm~(3-)的浓度在1.0×10~(-9)～1.0×10~(-7)mol/L范围内与荧光强度呈线性关系,检测限为1.0X10~(-11)mol/L,方法灵敏,简便,用于混合稀土样品中痕量Sm~(3-)的测定,结果满意。

希土-HEDTA-蛋氨酸三元配合物研究

用pH电位法测定了希土与N-羟乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)、蛋氨酸(Met)三元配合物在25℃和0.15mol/L(NaCl)离子强度下的稳定常数。以荧光光谱法研究了TbCl_3、Tb-Met、Tb-HEDTA以及Tb-HEDTA-Met体系,Tb~(3+)的三元配合物发射被两个配体同时敏化的Tb~(3+)特征荧光。讨论了三元体系中的配位作用以及能量传递特点。

Ce_xGd_yTb_(1-x-y)P_5O_(14)晶体生长及其光谱

采用蒸发溶液法从磷酸溶液中生长出一系列Ce_xGd_yTb_(1-x-y)P_5O_(14)晶体.测定了它们的结构.它们属于单斜晶系,空间群P2_(1/c).测定了Ce_(0.9)Gd_(0.1)P_5O_(14)、Ce_(0.9)Tb_(0.1)P_5O_(14)和La_(0.8)Gd_(0.1)Tb_(0.1)P_5O_(14)等晶体的光谱.首次观察到,将Gd加入Ce_xTb_(1-x)P_5O_(14)晶体中形成.Ce_xGd_yTb_(1-x-y)P_5O_(14)时阻碍了Ce~(3+)→Tb~(3+)的能量传递,导致Ce~(3+)的发射峰增强,Tb~(3+)的~5D_4—~F_J发射峰减弱、而~5D_3—~7F_J发射峰增强.