Film based on Y2O3: Eu3+ (5 mol% of Eu3+) for flat panel display

This paper reports on Y2O3:Eu3+ containing 1 mol% of Ag-0 nanoparticle films recovered with a SiO2 layer by using glass foil as a substrate for a possible optical display device application. The obtained film showed an intense emission at 612 nm due to the Eu3+ 5D0 -> F-7(2) hypersensitive transition, a high transmittance in that emission range, an excellent optical quality, and a high absorption only below 300 nm. Moreover, despite the presence of the SiO2 layer used to improve the phosphor adhesion on Corning (R) foil substrates, the intensity ratios between the emissions assigned to Eu3+ D-5(0) -> F-7(2) (dipole electric transition) and D-5(0) -> F-7(1) (dipole magnetic transition) were not affected by it. The x and y coordinate values found in the 1931 Commission Internationale de l'Eclairage Chromaticity Diagram for this film reveal that it has a suitable pure red color emission for optical displays devices. (C) 2012 Elsevier B. V. All rights reserved.

Tuning Photoluminescence Response by Electric Field in Electrically Soft Ferroelectrics

We show that an electrically soft ferroelectric host can be used to tune the photoluminescence (PL) response of rare-earth emitter ions by external electric field. The proof of this concept is demonstrated by changing the PL response of the Eu3+ ion by electric field on a model system Eu-doped 0.94(Na1/2Bi1/2TiO3)-0.06(BaTiO3). We also show that new channels of radiative transitions, forbidden otherwise, open up due to positional disorder in the system, which can as well be tuned by electric field.

稀土氟化物和钨酸盐纳米/微米材料的合成和发光性质研究

在现代化学和材料科学中，纳米/微米材料的尺寸和形貌控制引起了学术界的广泛关注，如何合理控制材料的定向生长，调节其组成、形貌、尺寸以及维度，进而更好的理解晶体生长的复杂现象、揭示其潜在的基本理论和原理并最终实现按照人们的设计合成功能材料具有十分重要的意义。本论文在稀土氟化物和钨酸盐纳米/微米材料的设计合成、形貌控制、形成机制以及发光性质等方面进行了一些探索性的研究。 发展了一种简单、整体、没有模板、环境友好的水热方法合成系列稀土氟化物。用有机添加剂柠檬酸钠(Na3C6H5O7•2H2O)作为配位剂和形貌控制剂，通过改变氟源(NaF, NH4F或NaBF4)和最初溶液的pH值，得到了具有不同成分、晶体结构、尺寸和形貌的稀土氟化物，包括二元氟化物LnF3 (Ln = La-Lu)和三元氟化物NaREF4 (RE = Y, Yb, Lu)；首次研究了具有各种晶体结构和形貌的含镱(Yb)和镥(Lu)的二元和三元氟化物的可控合成；对各种产物可能的形成机理进行了合理、系统的讨论；并对各种基质中Eu3+, Tb3+掺杂的下转换和Yb3+/Er3+, Yb3+/Ym3+共掺杂的上转换发光性质进行了详细的研究。由于具有优良的荧光性质和可控的形貌和尺寸，这些发光材料可能在光显示、光发射二级管(LEDs)、固体激光器等领域有着潜在的应用价值。这些研究结论不仅丰富了稀土氟化物化学的内容，而且探索了纳米/微米材料的晶体生长规律和形成机理。 采用超声化学途径合成了CaWO4, CaWO4:Eu3+和CaWO4:Tb3+亚微米尺寸的球形荧光粒子，详细讨论了合成材料的结构、形成机理、光致发光、阴极射线发光性质以及能量传递现象，为其它钨酸盐的合成提供了新的思路。

超声化学法合成稀土纳米材料

稀土纳米材料因其独特的光、电、磁和催化等性能，在纳米器件和功能材料等诸多领域具有重要的应用价值。大量研究表明，纳米材料的物理和化学性质与其尺寸、成分、形貌和晶型密切相关。稀土纳米材料的合成方法有许多，然而，要真正实现这类材料的简单可控合成仍然是个艰难的课题。超声化学法由于具有操作简单、合成周期短、反应温度低、成本低廉并且产物均匀、粒径分布窄和纯度高等突出优点，已经在无机纳米材料制备领域中显示出独特的魅力。因此，本论文的工作是运用超声化学法合成有广泛应用前景的稀土纳米材料，对产物的形貌和粒径进行有效的调控，研究和分析其形成机理，并进一步考察其形貌、结构与性能之间的相互关系。 在本论文中，我们研究的体系集中在稀土磷酸盐、稀土氟化物和稀土钒酸盐三类纳米材料。 采用超声化学法得到的CePO4:Tb和CePO4:Tb/LaPO4(核/壳)纳米棒结晶完好，具有CePO4体材料的六方相结构。CePO4:Tb纳米棒直径为10-30 nm，长度为200 nm，CePO4:Tb/LaPO4(核/壳)纳米棒的LaPO4壳的厚度为2-10 nm。CePO4:Tb和CePO4:Tb/LaPO4(核/壳)纳米棒均具有Ce3+ (5d - 4f)和Tb3+ 5D4-7FJ(J = 6-3)的特征发射。与CePO4:Tb纳米棒核相比，CePO4:Tb/LaPO4(核/壳)纳米棒的光谱强度及荧光寿命均有较大的提高，这是由于形成核/壳结构后发光中心镧系金属离子与表面淬灭中心的距离增大，减少了能量传递过程中非辐射复合的路径，使能量淬灭受到抑制。 采用简单、快速、无模板辅助的超声化学法合成了稀土氟化物，并对产物的形貌和粒径进行了有效的调控。通过应用不同氟源(KBF4、NaF和NH4F)选择性合成了具有不同形貌的CeF3纳米材料，如片状、棒状和颗粒状。对具有不同形貌的CeF3样品进行了UV-Vis吸收光谱和荧光光谱测试和比较。研究结果表明不同形貌的样品，它们的光学性质存在很大差异，这说明纳米材料的光学性质与其形貌、粒径、晶体结构等因素有密切的关系。得到的EuF3单晶纳米材料具有三维花状形貌。这些纳米花的外形为球状，平均直径为0.9 μm-1.0 μm，每个花瓣的厚度约为0.14 μm。在其他实验条件不变的情况下，采用搅拌法而不经过超声辐射的对比实验只能得到二维纳米片，这表明超声辐射对花状EuF3的形成起到了至关重要的作用。基于不同反应时间的实验结果，我们提出了这种三维花状EuF3纳米材料可能的形成机理。 采用超声化学法选择性地合成了介孔及棒状CeVO4和纺锤状的YVO4:Eu3+ 纳米材料。CeVO4纳米棒的平均直径为5 nm，长度为150 nm。介孔CeVO4材料的比表面积较高(122 m2•g-1)，孔径分布窄，其催化性能有望得到提高。纺锤状的YVO4:Eu3+ 纳米粒子具有四方相锆石结构，其直径为90-150 nm，长度为250-300 nm。超声辐射对样品的形貌起着关键作用，在其他反应条件不变，未采用超声辐射的情况下只能得到团聚严重的纳米颗粒。荧光测试表明，纺锤状YVO4:Eu样品表现为Eu3+ 5D0-7FJ(J = 1- 4)的特征跃迁，以5D0-7F2电偶极跃迁(614nm)为最强峰，属于红光发射。

几种稀土氟化物和氧化物纳米发光材料的制备、性能及其应用探索研究

目前，纳米材料已经应用于很多医药和生物领域，诸如临床诊断、药物传送、体内体外荧光标记等。稀土离子掺杂的纳米材料因其独特的发光性质已被认为是有前景的生物荧光标记，二氧化硅作为环境友好发光材料也受到越来越多的重视。本论文合成稀土离子掺杂的下转换和上转换发光纳米材料，并进行表面功能化，使之连接生物药物小分子，以期作为荧光标记。同时采用不同方法制备不同大小的二氧化硅球，并研究其发光性质。 采用多醇法成功地制备出结晶程度高的CeF3:Tb3+纳米粒子。氧化硅和胺基硅烷包覆使纳米粒子具有胺基功能化，然后通过SOCl2成功地活化生物素使之连接到纳米粒子上并随之与亲合素键合。胺基功能化的CeF3:Tb3+ 纳米粒子发光产生严重的猝灭，而生物分子与纳米粒子结合后发光得到很大程度上的恢复。生物功能化的CeF3:Tb3+ 纳米粒子能很好地分散在水中，为这些CeF3:Tb3+ 纳米粒子作为生物荧光探针奠定了基础。同时以P123为结构导向剂，介孔氧化硅成功地包覆CeF3:Tb3+ 纳米粒子。介孔氧化硅层存在部分有序的六方介孔体系和部分微孔结构，该复合物保持绿色荧光性质并具有相当大的孔容和大的表面积。布洛芬能载入复合物的孔道中，在24 h内释放完全。因此，这类复合物可以在靶向的药物传送体系中具有潜在的应用价值。 利用多醇法制备出NaYF4:Yb3+, Er3+ 纳米粒子。NaYF4:Yb3+, Er3+ 纳米粒子进行胺基功能化，并通过氧化寡糖链成功地活化亲合素，使之连接到胺基功能化的纳米粒子上。生物功能化的 NaYF4:Yb3+, Er3+纳米粒子仍保持较好的上转换发光性质，可以作为生物体系的荧光探针。另外用 P123作为结构导向剂和助表面活性剂PVP 或 TMB 成功地使NaYF4:Yb3+, Er3+ 纳米粒子包覆介孔氧化硅。外层氧化硅层有介孔结构。该复合物保持红色荧光性质，并具有大的孔容、表面积。布洛芬能载入复合物的孔道中，在12 h内完全释放。 通过高温溶剂法合成出YVO4:Eu3+ 纳米粒子。粒子结晶程度高，为椭球形状，长轴为80 nm，短轴为43 nm。YVO4:Eu3+ 纳米粒子的荧光发射跃迁主要源于5D0能级。FT-IR 谱和 XPS 谱表明纳米粒子表面的配体为油酸和油胺分子。Eu3+ (5D0 level) 寿命因表面有机配体的存在比体材料的寿命短。 成功地制备出不同大小的纳米至亚微米尺度且具有发光性能的单分散二氧化硅球，其尺寸随胺基浓度的增加而增大。烧结后粒子仍保持单分散性，但其尺寸缩小。烧结后的二氧化硅球含有C杂质。亚微米尺度的二氧化硅球的发射带最大值随氨丙基三乙氧基硅烷（APTES）浓度的增加而红移，但是纳米尺度的二氧化硅球的发射带最大值红移更大。单分散二氧化硅球发光原因归于二氧化硅结构中存在的碳和氧缺陷。

复合氟化物的合成及掺杂稀土离子的光谱性质

本论文通过水热、溶剂热、高温固相以及单晶生长法合成了复合氟化物及部分稀土离子激活的氧化物。运用近年来兴起的温和水热和溶剂热法探索了MAIF5（M＝Ca、Sr、Ba）和LIMAIFa（M＝Ca、Sr）系列复合氟化物的合成条件。以水作为溶剂，合成了CaAIF、SrAIF、BaA作ICaAIF6和L诏rAI凡化合物，从起始反应物、反应温度、反应时间及酸度儿方面考察了几种化合物的合成条件。对于溶剂热反应，选择了五种不同的溶剂作为反应介质，分别为乙二醇、乙醇、甲苯、毗咙、四氢「臾喃。以乙二醇和甲苯为溶剂，可以合成SrAlF5和LiSrAlF6民复合氟化物，而乙醇、毗咙、四氢「归喃作为反应介质没有得到l；l标产物。在五种汽半剂中均不能合成CoAIF6、BaAlF5和LiCaAlF6复合氟化物。通过水热、高温固相以及单晶生民法介成了KMgF3:Eu体系。水热合成的产，物具有氧含员低、物相纯等优点，同时该伙合成的多移，体存在史多的色心。比较三种方法合成的KMgFa:EU的光谱，发现水热和单晶样品中除了6P7/2→8S7/2的线发则外，还明显出现址火峰位置位于420nm处的带发射。结合退火实验，相刃刁又热样品的带发射是由于色心所致，而单晶样l界，的带峰则源于晶体中存在的色心、和少量氧所致，但以色心为主。在高温样品中，只有特征的线发射，没有观察到类似的带发射。结合退火前后线带发射弧度的变化及色心激发谱和翻”．6P7/2-8S7/2发射潜的乘补程度，得出Eu3+→色心的能址传递。通过高温固相反应合成Gd，Eu单掺、双掺的KMgFa、BaLiF3、BaY2F8三种磷光体，考察了Gd2+，Eu2+的光学性质，发现了双掺体系中（Gd3+→Eu2+的能里传递以生象，分析了能墩传递方式，并计算了前两个体系中Gd3+→Eu2+能最传递儿率。考察了Pr内+ 在KMgF2、LiYF4、BaY2F8基质中的光谱情况，指认了发射峰所对应的跃迁光潜项，具体讨论了KMgFa:Pr3+激发潜中352nm处的宽带激发峰。考察了Pr3+的发射弧度在KMg1-xCaxF3体系中的咨隋况，发现随枷含嫩的增加，Pr3+的在各发射区的发射强度显著增弧，分析了可能的原因。此外本论文也通过旋转试域熔融法生长了Ca2MgSi2O2单晶，详细讨论了生长品体的彩响因索，并以该化合物为纂质，考察了Eu的掺杂行为。在空气氛围下，没有发生Eu3+→Eu2+的还原，而是形成Ca2Eu8Si6O26化合物，这借助X-ray粉末衍射、组分分析及光谱分析得到证实。

稀土发光材料M_2O_3:RE~(3+)（M＝Y，Gd:RE＝Eu，Tb）体系的AAO模板组装

AAO模板具有高度有序的纳米孔阵列，其孔径可以在5一200nm范围内调节，利用AAO模板进行纳米组装已成为纳米结构材料组装的重要技术之一。目前，采用该技术已经制备出了金属、半导体、碳、导电高分子以及其它材料构成的纳米管、纳米线、纳米纤维、电缆等纳米结构单元和有序纳米阵列材料，同时，研究了它们的光、电、磁和催化等特性及其在光学材料、铿电池的电极材料、垂直磁性记录材料和光催化剂等方面的潜在应用。然而，有关稀土发光材料的AAO模板合成及其性质还鲜见报道。本论文采用二次阳极氧化技术制备出了具有高度有序纳米阵列孔的AAO模板。采用溶胶一凝胶法和水热法对稀土发光材料M2O3:RE3+（M＝Y,Gd; RE＝Eu，Tb）体系进行了AAO组装，得到了纳米线、纳米管及其纳米线阵列。对AAO模板和组装样品的形貌、结构和光谱性质进行了表征，得到了一些令人感兴趣的研究结果，其主要的结果和结论总结如下：（1）采用二次阳极氧化法制备出了孔径约为5Onm、35nm和2Onm等系列高度有序纳米阵列孔的基体铝支持的AAO模板和独立支撑的AAO模板。（2）XRD测试结果表明：退火后的基体铝片，其331晶面优先结晶生长，这有利于高度有序纳米阵列孔AAO模板的制备。使用这些退火后的铝片，通过二次阳极氧化法制备的高度有序纳米阵列孔AAO膜为非晶态，并且在退火后转变为γ-Al2O3。（3）未退火的基体铝支持的AAO模板，在350一600nm范围内发出较强的蓝光，其峰值波长位于435nm。该蓝光发射带经过程序控温慢慢退火后完全消失，这说明它产生于缺陷发光中心。（4）采用溶胶一凝胶法，利用AAO模板首次合成出了（YO.96RE0.05）O3（RE＝Eu，Tb）纳米线及其阵列，并通过SEM、EDX、TEM、SAED、XRD和PL分析测试加以确认。x-射线衍射（XRD）和选区电子衍射（SAED）的结果证明，这些纳米线主要是由立方相的RE2O3（RE＝Y或Gd）多晶材料组成的。光谱测试结果表明，同体相材料相比，Eu3＋的，D0一7F2跃迁发射峰和Tb3＋的5D4一7FJ（J=6，5，4，3）跃迁发射峰出现了宽化，这种现象可能是纳米颗粒的表面界面效应所引起的非均匀宽化造成的。（5）首次观察到利用溶胶一凝胶法组装的一部分M2O3:RE3＋（M＝Y，Gd；RE＝Eu，Tb）样品，沿着AAO模板阵列孔壁的边沿所形成的网状结构，并初步地探讨了其形成的机理。（6）对于M2O3:RE3＋（M=Y，Gd；RE＝Eu，Tb）体系，仅仅依靠毛细作用是难以充分地将溶胶前驱液组装进从O模板的阵列孔中。（7）首次利用水热合成法，在中性条件介质下，将（Y，Gd）2O3:Eu3+样品充分地组装进了AAO模板的纳米孔道中，这说明水热产生的高压可以作为AAO模板组 装样品的驱动力。（8）以M2O3: RE3+（M＝Y，Gd；RE＝Eu，Tb）溶胶或氢氧化物沉淀作为前驱物，分别在酸性和碱性条件下，进行了从0模板水热合成组装。实验结果表明，AAO模板被部分地损坏。但在碱性条件下的高压釜中，却得到了单晶纳米管、纳米片和纳米棒。

稀土配合物掺杂的中孔杂化发光材料的制备及其表征

稀土配合物由于具有优良的窄带发光性能和较长的荧光寿命，因而在光电学领域比如激光材料或者荧光标记上引起了广泛的兴趣和应用。吸附在固体表面的稀土配合物的发光性质得到了广泛的研究。MCM-48中孔材料是M41S家族中的一种，具有直径20-30A三维结构的中孔孔道，比MCM-41的一维结构孔道更有优势，比如它可以最大可能的避免客体分子的堆积现象。因此本论文中我们研究了将稀土（Eu3+）β-二酮（DBM＝dibenzoylmethane）配合物掺杂到纯硅MCM-48以及三种有机基团嫁接的有机－无机杂化MCM-48的孔道中去，得到了各种不同的杂化中孔发光材料。首先烧结后的MCM-48被装载稀土Eu（OBM）3'2H2O配合物之后。XRD结果说明稀土配合物被组装到了MCM-48中，其有序结构因为稀土配合物的进入而受到一定的影响，但是样品仍保持了MCM-48的立方相结构。分别通过吸收光谱和热失重的方法计算了掺杂后的发光MCM-48样品进行洗涤后留在MCM一48中配合物的量。固体漫反射光谱在紫外区有一个OBM配体的Sn基态能级（π）到S1激发态能级份＊）的电子跃迁形成的吸收宽带。可见区还观察到E护”离子的4f-4畴征吸收线。与稀土配合物中的OBM配体相比，掺杂MCM-48样品的Sn-S1吸收带均发生蓝移，反映了S1能级向高能方向移动。然后采用了室温两步合成法合成MCM-48，模板剂的去除采用了溶剂萃取法。最佳掺杂浓度为6.98×10-3 mol/l；同时最佳掺杂时间为24小时。在同样的掺杂条件下，稀土配合物在基质中的掺杂量MCM-48＞MCM-41＞＞SiO2。萃取之后的MCM-48在外形上近乎于球形，粒子的直径在0.7-1.2μm之间。粒子显现出多孔的海绵状表面形态，并且具有晶体结构外形，呈菱形十二面体被削去顶端立方体的结构。而且在粒子的表面观察到了类似螺旋结构的孔道，我们认为这是MCM一48所特有的双螺旋型三维孔道结构，这是到目前为止首次报道利用扫描电镜观察到中孔分子筛的孔道结构。荧光光谱结果观察到了激发峰的最大值由于纳米粒子效应出现的蓝移现象。不同基质中的发射系数QZ和04比较可知配合物在三种基质SiO2、MCM-41和MCM-48中环境的极性相差不大。掺杂到中孔MCM-48材料中的稀土配合物的热稳定性比在MCM-41中强，这是由于MCM-48的三维孔道对配合物的保护作用。室温条件下合成的MCM-48分子筛利用后合成嫁接的方法[post-synthesis grajng（PSG）]进行表面修饰，修饰剂选用了带有功能性乙烯基的VTES，链长最短的MTES以及带有氨基的长链NTSED。稀土Eu（DBM）3'2H2O配合物被组装到杂化中孔分子筛材料中。红外光谱与2951核磁共振光谱表明MCM-48的表面被成功的接枝上了有机M下任S，盯任s，N丁s任D基团。与MCM-48相比，MCM-48-R的表面积、孔体积和孔径的减少有以下NTSED＞VTES＞MTES的顺序。这也许是修饰的有机基团不同的链的长度不同的原因。稀土配合物在这三种有机一无机杂化基质环境的极性比纯硅MCM-48要增大。同时配合物在三种基质的中的QZ的值及发光效率的顺序为：MCM-48-MTES＜MCM-48-VTES＜MCM-48-NTSED，说明MCM-48经过三种有机硅氧烷修饰之后孔道极性也遵循同样的顺序，可以认为这是由于三种有机基团的链长的不同造成的，链长越长则修饰之后孔道极性增大的就越多。最后通过溶胶一凝胶过程利用提拉法（Dip-coating method）制备了具有中孔结构的SiO2-CTAB-Tb（acac）3透明发光薄膜（Mesostructed Iuminescence thin film，略为MLTF），稀土配合物利用原位合成（In-situ）的办法掺入到透明薄膜中。对薄膜进行热处理过程表明薄膜中的稀土配合物在50℃的时候开始形成。XRO结果表明稀土离子及有机配体的掺入对薄膜中孔相的结构没有太大的影响，荧光薄膜仍保持层状结构。红外光谱结果说明制备的中孔薄膜是由CTAB和硅氧烷聚合物组成的复合薄膜。荧光薄膜的发射光谱给出了Th3+离子的特征发射峰，荧光薄膜中有机配体与丁b离子之间发生了能量传递现象。因为在热处理过程中有机配体逐渐代替了开始与Tb离子配位的OH基团，使得二者间的能量传递更加有效，从而导致了荧光的增强。

纳米稀土发光材料的合成与表征

纳米稀土发光材料由于表面界面效应和小尺寸效应而具有特殊的发光特性已引起人们的注意。本论文我们从合成纳米粒子入手，以稀土离子为探针，探讨纳米化后稀土材料发光性能，得到了一些新的、有意义的结果。1．用燃烧法合成了G由03：E矿＋纳米晶，xRD和TEM结果显示经不同温度处理后的粒子的平均粒径为8一23nm。光谱的研究结果表明，来自于Eu3＋离子发射峰随粒子尺寸减少而呈现拓宽，而基质吸收相对于电荷迁移带的强度相对增强。这与E记＋的不同局域环境有关。Eu3＋离子的碎灭浓度为8％。荧光寿命随着纳米粒子尺寸的减小和E矿＋离子浓度的增加而缩短。通过分析发光强度与Eu3＋浓度的关系，认为产生发光碎灭为交换相互作用，并对燃烧法和501一gel方法合成的样品的结构与光谱进行对比。2，采用沉淀法在60℃合成了Yvo4：叮＋纳米晶，xRD和TEM结果表明经不同温度处理后纳米粒子的平均粒径为5一18nm，通过比较样品的光谱，发现V一O的吸收带的变化，发射光谱宽化的现象，均来自于较大的表面积／体积比，E记＋离子的碎灭浓度为12％。荧光寿命随粒径减小和E矿＋离子浓度的增加而降低。并与501一gel法合成的Yvo4：Eu3＋样品和纳米Gdvo4：E矿的光谱进行了对比分析。3．采用沉淀法在不同条件下合成了纳米GdP氏：E矿＋样品，研究结果表明纳米粒子的粒径、发射光谱和激发光谱与pH和EDTA的加入有关。较低的pH有利于形成分散性好，粒径小的纳米粒子。EDTA的加入易于形成棒状的纳米粒子。E矿＋离子的碎灭浓度为8％。纳米YP氏：Eu3＋样品xRD结果表明：低温有利于（200）晶面生长。酸性条件或低温下合成的样品中Eu3＋具有较低格位对称性。4．燃烧法，均相沉淀法和共沉淀法合成纳米G由03：E尸＋，孔3＋的上转换发光体，XRD和SEM结果表明：所有纳米粒子均为球形，而燃烧法合成的样品粒径较小。上转换发光光谱表明：由于不同数量ED护认的加入，使样品的红光和绿光的发射强度发生的明显变化，其原因同样与掺杂离子的局域环境是不同有关。

新型稀土配合物的合成及其光致发光与电致发光性能的研究

稀土配合物作为电致发光材料，具有色纯度高、发光效率高等优点，其作为有机电致发光材料（OLED）具有广阔的应用前景。目前，有关其电致发光（OLED）的研究取得了很大的进展，但将其作为OLED材料达到实用化，还需要很大一段距离。因此，有必要进一步地开发新型、高效、接近实用的稀土配合物并将其应用于OLED的制备中，开发出实用的OLED显示屏。本论文的工作中，将共扼适度的蔡环和多氟取代的烷基链引入到β-二酮配体中，合成了含三氟甲基、五氟乙基、七氟丙基和十五氟庚基的β-二酮配体（TFNB、PFNP、HFNH和PFND），并合成了DPPZ，以及其它配体biPy、phen，用这些配体合成了多种稀土配合物。运用多种手段研究了配合物的晶体结构、热稳定性、光致发光（PL）和电致发光（EL）性质，初步探讨了PL和EL发光机理。合成了四种稀土Eu配合物，它们的PL均表现为Eu3＋的特征发光，其荧光效率的大小顺序为：七氟＞五氟＞十五氟＞三氟。以这四种配合物为发光中心组装了掺杂类型的器件。器件性能表明：五氟配合物和七氟配合物具有最佳结构的器件在其所有驱动电压和电流密度下都可以得到纯的EL光谱（Eu3＋的特征发光）。七氟和五氟配合物的最大亮度都超过了1000cd/m2，效率分别达到了4.14 cd／A和5.41cd/A，流明效率分别为2.28和3.11m/W，这样的高效率，达到和超过了国际上报道的同类型器件的EL性能。我们综合比较了几种配合物的性能，得出了一定的结论，并总结出一些规律来指导材料的合成。合成了Sm的三氟、七氟配合物，利用吸收光谱、荧光光谱初步研究了它们的PL性能，并研究了七氟Sm配合物的EL性能。合成了三氟Pr和七氟Pr、Nd、Er和Yb的配合物，研究了它们的近红外发光性能。通过各种光谱的研究，表明在这些配合物的发光过程中，与可见发光的Eu、Sm配合物一样，“天线效应”起到了很大的作用，因此这些配合物均有较强的近红外发光（800-1700nm）。将咔哇基团引入狡酸中一得到Eu、Tb的配合物，它们具有很强的PL性能。

The solid-liquid extraction of yttrium from rare earths by solvent (ionic liquid) impreganated resin coupled with complexing method

A kind of solvent (ionic liquid) impreganated resin (IL-SIR) was developed herein for ameliorating imidazolium-type IL-based liquid-liquid extraction of metal ions. In this study, [C(8)mim][PF6] containing Cyanex923 was immobilized on XAD-7 resin for solid-liquid extraction of rare earth (RE). The solid-liquid extraction contributed to ameliorating mass transfer efficiency, i.e. shortening equilibrium time from 40 min to 20 min, increasing extraction efficiency from 29% to 80%. In additional, the novel IL-SIR could separate Y(III) from Sc(III), Ho(III), Er(III), Yb(III) effectively by adding water-soluble complexing agent.

Ionic liquid-based "all-in-one" synthesis and photoluminescence properties of lanthanide fluorides

A facile route to the synthesis of LnF(3) nanocrystals has been accomplished in three ionic liquids (ILs) (OmimPF(6), OmimBF(4), and BmimPF(6)). The partial hydrolysis of PF6- and BF4- was utilized to introduce a new fluoride source. Uniform LnF(3) (Ln = La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Er), Tb3+-doped CeF3, and Eu3+-doped LaF3 nanocrystals could be obtained in a large scale, and the products were up to 0.15 g per 10 mL solvents. In the "all-in-one" systems, the ILs acted as solvents, reaction agents, and templates.

Synergistic extraction of rare earths using acid-base coupling extractants of calix[4]arene carboxyl derivative and primary amine N1923

Synergistic effect in the extraction of rare earth (RE) metals by the acid-base coupling (ABC) extractants of calix[4]arene carboxyl derivative Bu-t[4]CH2COOH (H(4)A) and primary amine N1923 (RNH2) has been investigated. The extraction of RE was enhanced by the addition of sodium cations into the aqueous phase not only in the extraction system of Bu-t[4]CH2COOH alone but also in the mixture of Bu-t[4]CH2COOH and N1923. The separation factors (SFs) indicating the extraction selectivity of adjacent RE elements became higher in the mixture system.

Ionic liquid-based "all-in-one" synthesis and photoluminescence properties of lanthanide fluorides

A facile route to the synthesis of LnF(3) nanocrystals has been accomplished in three ionic liquids (ILs) (OmimPF(6), OmimBF(4), and BmimPF(6)). The partial hydrolysis of PF6- and BF4- was utilized to introduce a new fluoride source. Uniform LnF(3) (Ln = La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Er), Tb3+-doped CeF3, and Eu3+-doped LaF3 nanocrystals could be obtained in a large scale, and the products were up to 0.15 g per 10 mL solvents. In the "all-in-one" systems, the ILs acted as solvents, reaction agents, and templates.

Synthesis and fluorescent property of NH4Y1.9Eu0.1F7 nanoparticles with the temperature effect on the morphology

Sphere NH4Y1.9Eu0.1F7 nanoparticles were successfully synthesized by a hydrothermal method at 180 degrees C for 10 h. SEM and TEM images show the particles are spheres and have lots of hollows in them. The mean particle size is about 60 nm. The shape and size of the particles can be controlled by changing temperature and time of reactants. The luminescent property of the sample indicates that strong emission peaks of the Eu3+ ions are located at about 589 and 612 mm.