对苯二甲酸与TPTZ稀土配位聚合物的构筑，晶体结构与发光研究

【摘要】本文主要利用TPTZ和对苯二甲酸为配体,在溶剂热条件下,与稀土金属盐反应得到了七个稀土晶体配位聚合物；另外,以TPTZ和间硝基苯甲酸、TTA为配体,合成了四个稀土晶体簇合物。对其结构研究表明,中心稀土离子的种类、反应物配比、以及溶剂种类与比例等都能影响金属-有机配合物的结构。通过改变这些条件,我们合成了11种稀土晶体配合物。利用红外光谱分析、元素分析以及X-射线单晶衍射对这些晶体配合物的结构进行了测定,它们的分子式如下：1:{[Eu3(TPTZ)2(BDC)3(NO3)3]·2H2O}n2:{[Eu(TPTZ)(BDC)(NO3)]·2.5H2O}n3:{[Eu(TPTZ)(BDC)1.5]·2.5H2O}n4:{[Eu(DMF)(BDC)1.5(H2O)]}n5:{[Dy(TPTZ)(BDC)1.5]·H2O}n6:{[Sm(TPTZ)(BDC)(H2O)2]·Cl·H2O}n7:{[Yb(TPTZ)(BDC)1.5]·H2O}n8:[Eu2(TPTZ)2(mNBA)6(H2O)2]·CH3OH9:[Eu(TPTZ)(CF3COO)(H2O)5]·Cl210:[Er(TPTZ)(TTA)Cl2]11:[Yb(TPTZ)Cl(H2O)4]·Cl2此外,对所得晶体的荧光性能做了研究。具体内容如下：对配合物1,2,3,4,5,6,8和9进行了可见光区的荧光激发和发射光谱分析,结果表明：对于铕系列配位聚合物1-4来说它们的发光均很强,其中以配合物{[Eu(TPTZ)(BDC)1.5]·2.5H2O}n(3)的荧光强度最大,铕系列聚合物发光强度大小顺序为：(3)>(1)>(4)>(2),我们发现四个铕配合物发光强度的大小与配体的共轭程度和结构有关。而对于镝(5)和钐(6)的聚合物,它们的发光强度要明显弱于铕。测定了配合物1,2,3,4,5,6,8和9的荧光衰减曲线,并对其荧光寿命进行了分析,其中以铕配合物的荧光寿命最长,达到507.4～1020μS；而镝的配合物的荧光寿命相对来说很短,为56.4μS；钐配合物的荧光寿命也很短,为98.3μS。对于铕的晶体配合物来说,分析其荧光强度与荧光寿命,发现它们并没有必然的联系。最后,我们对六个铕的配合物进行了荧光量子效率测试。在四个稀土铕配位聚合物1-4的量子效率中,化合物1的荧光量子效率为45.69%,它的荧光寿命也是最长的,剩余三个稀土铕聚合物的量子效率分别为31.00%、37.03%和17.41%,即(1)>(3)>(2)>(4),这个顺序也与他们的寿命大小相一致,但是四个配合物的荧光强度大小为(3)>(1)>(4)>(2),这说明量子效率的大小与荧光强度的大小没有必然的联系。而对于铕的两个晶体簇合物8和9来说,其量子效率分别为26.96%和19.03%,量子效率的大小也与它们的晶体结构与配体传能有关。
【作者】岳彬；
【导师】赵永亮；
【作者基本信息】内蒙古大学，化学，2014，硕士
【关键词】TPTZ；对苯二甲酸；稀土-有机配位聚合物；晶体结构；荧光性质；

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