学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

系列d-f配聚物的合成，结构及近红外发光性能的对比研究

作　者: 迟玉贤
导　师: 牛淑云
学　校: 辽宁师范大学
专　业: 物理化学
关键词: d-f杂金属配合物 合成 晶体结构 可见/近红外发光性能
分类号: O631.1
类　型: 博士论文
年　份: 2008年
下　载: 177次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


本文采用水热,恒温磁力搅拌,振荡以及微波辐射等合成方法,以镧系离子和具有d10价电子构型的Cd2+和Zn2+为中心金属,选择具有羧酸基官能团的有机共轭体系为主要配体,合成了未见报道的27种化合物。培养出了单晶体,通过X-光单晶衍射确定了它们的晶体结构。包括6种Cd-Ln配合物,Ln=Sm,Dy,Yb,Pr,Nd（2种）;9种Zn-Ln配合物,Ln=Nd,Pr,Sm,Eu,Tb,Ho（2种）,Dy（2种）;6种Ln-Ln配合物,Ln=Er,Yb（2种）,Ho（3种）;6种d10金属配合物,Zn（2种）,Cd（4种）。对全部化合物进行了IR光谱,UV-Vis-NIR吸收光谱以及可见和近红外激发和发射光谱测试,并进行了较详尽的对比分析和指认。重点研究了化合物的发光性能,得到以下结果:（1）4d-4f（Cd-Ln）配合物:Cd-Ln配合物合成很难。本文合成了6种Cd-Ln配合物,它们均具有良好的发光性能。特别是在近红外区的发光具有特殊性;得到了一些与理论值及文献报道相比较有明显差异的发射光谱,即Ln3+的特征f-f发射带产生了明显的位移、加宽或劈裂。这是由于在4d-4f配合物中,Cd…Ln距离较近（3.6706～3.950（?））,不但促进了d→f能量有效传递,保证了d-块对f-块发光的敏化。而且由于Cd2+的4d轨道和Ln3+的4f轨道相互作用,使体系内部的能级发生调节,最终使发射谱带产生明显的位移、加宽或劈裂。这一点,正可以被利用来设计组装新型d-f配合物,让4d和4f轨道相互作用,从而使体系内部能级受到调谐,借此可能得到具有特殊发光波长的发光配合物或材料。（2）3d-4f（Zn-Ln）配合物具有无限结构的Zn-Ln配合物的报道并不多,并且已报道的这类化合物多以席夫碱为配体。本文采用2,5-吡啶二羧酸和均四苯甲酸为主要配体,合成了6种具有1D链状结构的Zn-Ln配聚物和1种具有2D无限结构的Zn-Dy配聚物。它们均具有较良好的发光性能,并且d-块（Zn-L部分）对Ln3+的发光也起到一定的敏化作用。（3）对化合物的发光性能进行了详尽的对比、分析,并进行了全面的指认。特别是对一些与理论值和文献报道值有差异的发光谱带,是我们首次采用将化合物的电子吸收光谱与发射光谱相关联的理论方法进行对比和解析,同时又将化合物结构与光谱相关联,来解释所产生的发射谱带的位移、加宽和劈裂现象。得到了圆满的答案。（4）首次合成了可以在近红外发光的Sm-Cd和Sm-Zn杂核配合物,并对其进行了较详尽的分析。以上工作,特别是关于d-f配合物的研制及发光性能的研究,可为获得发光效率高、发光波长可比较自由调谐的新型发光材料,尤其是近红外发光材料,提供重要的启发和新方法。

全文目录


摘要  4-6
Abstract  6-13
第1章 前言  13-30
  1.1 含稀土离子配合物在近红外发光方面优势  13-14
    1.1.1 在光纤通讯上的应用  13
    1.1.2 在荧光免疫分析技术中的应用  13-14
    1.1.3 在稀土分析中的应用  14
  1.2 f-f发光效率的致命弱点及其敏化研究  14-15
    1.2.1 有机共轭体系的引入  14-15
    1.2.2 d-块敏化f-块发光的研究  15
  1.3 d-f配合物及其发光性能研究现状  15-28
    1.3.1 3d-4f杂金属配合物  15-23
    1.3.2 4d-4f发光配合物  23-27
    1.3.3 5d-4f发光配合物  27-28
  1.4 选题目的,依据和意义  28-30
第2章 表征方法  30-32
  2.1 所用试剂  30
  2.2 光谱测试仪器  30-31
    2.2.1 红外光谱(IR)  30
    2.2.2 紫外-可见-近红外吸收光谱(UV-Vis-NIR)  30-31
    2.2.3 可见区的荧光光谱(FP)  31
    2.2.4 近红外发光光谱(NIR)  31
  2.3 晶体结构的测定  31-32
第3章 化合物的合成  32-41
  3.1 d-f配合物的合成  32-36
    3.1.1 Cd-Ln(4d-4f)配合物(1)-(6)的合成  32-33
    3.1.2 Zn-Ln(3d-4f)配合物(7)-(15)的合成  33-36
  3.2 Ln-Ln配合物(16)-(21)的合成  36-37
    3.2.1 化合物[Er_2(p-CH_3-C_6H_4COO)_(10)(phen)_2](16)的合成  36
    3.2.2 化合物[Ho_2(p-CH_3-C_6H_4COO)_(10)(phen)_2](17)的合成  36
    3.2.3 化合物{[Ho_2(OOC-CH_2-CH_2-COO)_3(H_2O)_8]·6H_2O}_n(18)的合成  36-37
    3.2.4 化合物{[Yb_2(OOC-CH_2-CH_2-COO)_3(H_2O)_4]·6H_2O)_n(19)的合成  37
    3.2.5 化合物[Ho(p-CH_3-C_6H_4COO)_2(CH_3COO)(H_2O)]_n(20)的合成  37
    3.2.6 化合物[Yb(p-CH_3-C_6H_4COO)_2(CH_3COO)(H_2O)]_n(21)的合成  37
  3.3 d~(10)(Zn,Cd)配位聚合物(22)-(27)的合成  37-39
    3.3.1 化合物[Cd(NA)_2(H_2O)_2]_n(22)的合成  37-38
    3.3.2 化合物{[Cd(phen)(NA)(NO_3)]·(H_2O)_(1/2))_n(23)的合成  38
    3.3.3 化合物{[Cd(phen)(NA)(NO_3)]·(H_2O)_(1/2))_n(24)的合成  38
    3.3.4 化合物{[Cd[3,5-C_5H_3N(COO)_2)](H_2O)_2)_n(25)的合成  38
    3.3.5 化合物{Zn[2,5-C_5H_3N(COO)_2](H_2O)_2·H_2O)_n(26)的合成  38-39
    3.3.6 化合物{Zn[2,5-C_5H_3N(COO)_2](H_2O)_4)}·2H_2O(27)的合成  39
  3.4 小结  39-41
    3.4.1 关于合成方法的讨论  39
    3.4.2 溶液pH对反应的影响  39
    3.4.3 混合溶液中阴离子对反应的影响  39-40
    3.4.4 晶体的培养  40-41
第4章 化合物晶体结构测定及描述和讨论  41-74
  4.1 Cd-Ln(4d-4f)配合物(1)-(6)的晶体结构测定及描述和讨论  41-47
    4.1.1 配合物(1)-(6)的晶体结构测定  41-42
    4.1.2 配合物(1)-(6)的晶体结构描述和讨论  42-47
  4.2 Zn-Ln(3d-4f)配合物(7)-(15)的晶体结构测定及描述和讨论  47-59
    4.2.1 配合物(7)-(15)的晶体结构测定  47-49
    4.2.2 配合物(7)-(15)的晶体结构描述和讨论  49-59
  4.3 Ln(4f-4f)配合物(16)-(21)的晶体结构测定及描述和讨论  59-65
    4.3.1 化合物(16)-(21)晶体结构的测定  59-60
    4.3.2 化合物(16)-(21)晶体结构描述和讨论  60-65
  4.4 d~(10)(Zn,Cd)配位聚合物(22)-(27)的晶体结构测定及描述和讨论  65-73
    4.4.1 化合物(22)-(27)晶体结构的测定  65-67
    4.4.2 化合物(22)-(27)的晶体结构描述和讨论  67-73
  4.5 小结  73-74
第5章 配合物的发光性能对比研究  74-98
  5.1 Ln(Ⅲ)系离子的电子吸收跃迁和发射跃迁理论值及指认  74-75
  5.2 4d-4f(Cd-Ln)配合物的发光性能对比研究  75-80
    5.2.1 化合物(1)-(6)的UV-Vis-NIR光谱分析指认  75-76
    5.2.2 Cd-Ln配合物(1)-(6)在近红外发光性能的对比研究  76-79
    5.2.3 Cd-Ln配合物(1)-(6)在可见区的发光性能研究  79-80
    5.2.4 小结  80
  5.3 3d-4f(Zn-Ln)配合物的发光性能对比研究  80-88
    5.3.1 配合物(7)-(15)的UV-Vis-NIR吸收光谱分析指认  80-81
    5.3.2 3d-4f(zn-Ln)配合物(7)-(15)的近红外发光性能对比研究  81-84
    5.3.3 3d-4f(Zn-Ln)配合物(7)-(15)在可见区的发光性能对比研究  84-87
    5.3.4 Zn-Ln配合物(7)-(12)发光性能对比  87-88
  5.4 Ln(4f-4f)配合物的发光性能对比研究  88-92
    5.4.1 配合物(16)-(21)及相应配体的UV-Vis-NIR光谱分析指认  88-89
    5.4.2 配合物(16)-(21)在近红外区发光性能对比研究  89-92
  5.5 d~(10)(Zn~(2+),Cd~(2+))配合物的光物理研究  92-96
    5.5.1 化合物(22)-(25)的可见发光性能对比研究  92-95
    5.5.2 化合物(26)和(27)的可见发光性能对比研究  95-96
  5.6 小结  96-98
第6章 结论与展望  98-102
  6.1 结论  98-100
    6.1.1 关于合成  99
    6.1.2 结构解析  99
    6.1.3 发光性能研究  99-100
  6.2 本论文的创新点摘要  100-101
  6.3 展望  101-102
参考文献  102-112
博士期间所发表的论文  112-114
致谢  114-115
附录  115-118
  化合物(1)-(21)的UV-Vis-NIR吸收光谱  115-118

相似论文

  1. 双季戊四醇及其衍生物的合成与工艺研究,TQ223.164
  2. 含苯并噁唑新型半芳香聚酰胺的合成与表征,O633.5
  3. LXI任意波形发生器研制,TM935
  4. IGCC系统高温合成气中碱金属凝结特性的试验研究,TM611.3
  5. 极化SAR图像超分辨算法的研究,TN957.52
  6. 海杂波背景下的舰船目标雷达成像算法研究,TN958
  7. 海杂波建模及其对ISAR成像的影响,TN957.54
  8. 空间目标ISAR成像仿真及基于ISAR像的目标识别,TN957.52
  9. 空中目标与背景的红外图像仿真技术研究,TP391.41
  10. 基于纹理特征的视频编码技术研究,TP391.41
  11. 二甲醚羰基化制醋酸乙烯中间体二醋酸亚乙酯研究,TQ225.12
  12. 拟南芥胱硫醚-γ-合成酶（D-AtCGS）基因在大肠杆菌中的表达及抗血清制备,Q943.2
  13. 红肉脐橙和‘国庆四号’温州蜜柑中CHS和CHI基因的克隆与表达及其对类黄酮积累的调控机制,S666.4
  14. 功能配位聚合物的脲热合成、结构与表征,O631.3
  15. 在大肠杆菌内引入MVA途径高效合成抗疟药青蒿素前体—紫穗槐-4，11-二烯,TQ463
  16. 天然黄酮苷灯盏花甲素的合成研究,R284.1
  17. 天然冰片、合成冰片及薄荷脑对P-糖蛋白的影响及其机制研究,R285
  18. 沙利度胺衍生物的设计合成及抗肿瘤活性研究,R965
  19. 阿托伐醌类似物的设计、合成及其抗肿瘤活性研究,R914
  20. 联萘酚的合成与拆分,O625.3
  21. 低蛋白日粮添加合成氨基酸和小肽对肉仔鸡的影响,S831.5

中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 高分子化学（高聚物） > 高分子物理和高分子物理化学 > 高聚物结构理论
© 2012 www.xueweilunwen.com