稀土有機(jī)配合物及其復(fù)合材料的熒光性能研究.pdf

1、稀土配合物由于稀土元素特殊的4f電子軌道和有機(jī)配體對激發(fā)光的高效吸收能力而能發(fā)射出強烈的熒光，可被廣泛應(yīng)用于顯示，熒光探針，激光材料等領(lǐng)域。稀土配合物/高分子復(fù)合材料不但有高的熒光性能，還具有良好的加工性能，化學(xué)穩(wěn)定性以及一定的機(jī)械強度，因此是目前發(fā)光領(lǐng)域的研究熱點之一。本論文主要通過原位化學(xué)反應(yīng)技術(shù)和靜電紡絲技術(shù)制備出了具有精細(xì)分散以及良好界面的稀土有機(jī)配位物/高分子復(fù)合材料，并研究其復(fù)合結(jié)構(gòu)與復(fù)合材料熒光性能之間的關(guān)系。主要工作如下

2、：
　　 1、首先將具有高紫外吸收能力的配體和含雙鍵的有機(jī)小分子(丙烯酸AA、油酸OAH)引入稀土配合物中，合成了具有反應(yīng)活性的高熒光強度稀土有機(jī)配合物。在試驗中，通過逐步加入有機(jī)配體的方式，考察各個有機(jī)配體對稀土配合物熒光性能的貢獻(xiàn)；
　　 2、將活性稀土配合物Sm(TTA)2(Phen)(AA)、Eu(OAH)3TTA加入到彈性體基體中，通過高溫硫化過程制備出了Sm(TTA)2(Phen)(AA)/HNBR、Eu(O

3、AH)3TTA/NBR、Eu(OAH)3TTA/SiR熒光復(fù)合材料。詳細(xì)研究了高溫硫化過程中發(fā)生原位化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理，以及原位反應(yīng)對稀土配合物在高分子基體中的分散、結(jié)晶狀態(tài)的影響。透射電鏡(TEM)和X-射線衍射分析儀(XRD)測試結(jié)果表明，稀土配合物在彈性體基體中經(jīng)過原位反應(yīng)后達(dá)到了精細(xì)的分散，大部分原結(jié)晶型的稀土配合物在原位反應(yīng)后轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷У南⊥僚浜衔镒跃垠w；這種良好的分散效果提高了稀土離子周圍化學(xué)微環(huán)境的不對稱性，敏化了稀土離子的超

4、敏躍遷，使原位反應(yīng)后的復(fù)合材料的熒光強度及量子效率均高于反應(yīng)前的復(fù)合材料。
　　 3、通過靜電紡絲技術(shù)制備出了直徑范圍在60～200nm的Tb(acac)3Phen/PVP綠色熒光納米塑料基纖維?？疾炝巳軇]發(fā)速度、濃度、電壓等對PVP纖維形貌的影響。通過TEM、XRD及能譜(EDS)測試表明Tb(acac)3Phen在PVP纖維中以分子簇或極小顆粒(小于10nm)的狀態(tài)存在，在分散效果上接近了采用聚合化學(xué)法制備的單分子級別的分

5、散效果；熒光性能測試表明，這種良好的分散效果減小了電子在躍遷過程中非輻射躍遷的幾率，從而增加了纖維的熒光強度和熒光壽命。
　　 4、通過同軸靜電紡絲技術(shù)首次制備出了納米級別的稀土配合物/三元乙丙橡膠纖維。在電紡過程中，利用外層塑料的剛性限制和纖維在“飛行”過程中的紫外預(yù)交聯(lián)技術(shù)，制備出直徑為100-200nm范圍內(nèi)的彈性體基纖維。并考察了電紡過程中內(nèi)外層紡絲液的注射速度，紡絲電壓，紫外硫化和過氧化物硫化過程對同軸纖維形貌的影響。