铕铽共掺稀土聚合物的光谱分析及发光性能之我见

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇铕铽共掺稀土聚合物的光谱分析及发光性能之我见范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘 要：本文探讨了在原位乳液聚合法作用下配置的一种新型的稀土聚合物Euo.5Tbo.5（TTA）3Phen，并且利用红外光谱仪以及电子探针X射线能谱仪等分析了其结构，并研究了其微观的形貌和发光性能，研究表明该稀土聚合物的发光强度与MMA的含量有关，并且具有良好的发光性能。

关键词：铕铽共掺稀土聚合物 光谱分析 发光性能 发光强度 原位聚合

作为一种新型的材料，稀土聚合材料受到了广泛的关注，成为人们研究的热点，基质对稀土离子发光的影响较小，并且呈窄带发射，因而荧光的寿命长且三基色俱全。但是稀土离子也有自身的局限性，主要是自身的发光效率不高，通常需要解压高吸光系数的配体，在能量转换的情况下，提高其发光性能。为了提高其发光性能，需要合成一种新型的稀土聚合物铕铽共掺稀土聚合物，该稀土聚合物具有发光性能好和热稳定性强的特点，为发光和显示器件的研究提供了理论依据和数据参考。

一、铕铽共掺稀土聚合物的实验

1.试剂与仪器

氯化铕、氯化铽、 噻吩甲酰三氟丙酮（TTA）、邻菲咯啉（Phen）、过硫酸钾（KPS）、十二烷基硫酸钠（SDS）、甲基丙烯酸甲酯MMA（使用前减压蒸馏）等试剂，使用的试剂均为分析纯。

扫描电子显示镜、红外光谱仪、热分析仪、荧光光谱仪以及光谱辐射分析仪等。

2.Euo.5Tbo.5（TTA）3Phen/PMMA的制备

在制备的过程中，需要将EuCl3，TbCl3，TTA，Phen按照一定的比例进行摩尔比反应，比例为1：1：6：2，并且将时间控制在两个小时，然后静置一夜后进行过滤处理，用95%的乙醇进行洗涤沉淀，然后形成干燥的肉色粉末，即Euo.5Tbo.5（TTA）3Phen。在原位乳液聚合法的作用下，将乳化剂、分散剂以及引发剂等与Euo.5Tbo.5（TTA）3Phen进行反应，并加入MMA，反应两个半小时后便可得到Euo.5Tbo.5（TTA）3Phen/PMMA，此外还需要借助去离子水将表面的乳化剂洗去。

二、铕铽共掺稀土聚合物的光谱分析和发光性能分析

1.微观形貌以及微区成分

通过借助扫描隧道电子显示镜和电子探针X射线，可以了解Euo.5Tbo.5（TTA）3Phen/PMMA的微观形貌以及微区成分。资料显示，其结晶程度呈现出下降的趋势，这说明Euo.5Tbo.5（TTA）3Phen与PMMA可以结合，其中TTA参与了配位。[1]研究发现，在Euo.5Tbo.5（TTA）3Phen/PMMA中，Eu和Tb的配位比例为1：1。

2.荧光光谱分析和性能分析

在对荧光光谱的分析中，发现最为活跃的呈现出红色特征，在这一新型的聚合物中，小分子的配体对稀土离子的配位数产生了较大的影响，直接导致了配位数的增加，这就加大了配合物共轭π键向着更广的范围发展，进而增强了其荧光的发射强度。特别是在加入了有机配体Phen 时，导致TTA的三重态能级大大的高于Phen的值，进而实现了两者的协同，促进了分子内部发生能量的传递，并其作为能量的主要供给体，Phen发挥了重要的作用，进而实现了Phen最低三重态能级与稀土的共振发射能级更加的合适和匹配，进而决定了稀土离子的敏化发光。[2]在聚合物中各个部分的配合和作用下，大大的提高了荧光的强度，表现出良好的荧光性能。

此此外，Euo.5Tbo.5（TTA）3Phen的产出并没有对发射光谱峰的变化起到一定的影响，也没有出现铕的红色荧光，可见Tb3+的加入并没有引起Eu特征的变化，这是因为前者的激发态能级较高，对配体的能量接收存在一定的困难，这样配体的能量就通过桥联结构到达了中心离子，进而增强了其特征荧光。

通过对荧光谱图的分析，发现二者存在很大的相似性，这就充分的表明了聚合物并没有对Euo.5Tbo.5（TTA）3Phen的发光特性进行破坏，基本上保持了其发光特性，并且提高了其纯度，这主要是由于稀土离子是通过电子跃迁的方式进行辐射跃迁的，因此抵抗外界干扰的能力较强，有效的保持了其特征峰。但是在聚合物中，铕与铽离子之间的距离较近，导致了离子之间容易发生荧光猝灭的现象，对稀土离子的荧光强度造成了一定的影响，这样就导致了整体荧光强度的降低。

3.MMA对发光性能的影响分析

通过对基本数据的分析得出，Euo.5Tbo.5（TTA）3Phen的荧光强度随着MMA的含量的增加呈现出先减弱后增强的趋势，特别是当其含量在2-4毫升时，其荧光强度的减弱最为明显，这是因为如果其含量较少，就会形成包裹在稀土配合物表面的PMMA，致使稀土离子的浓度过大，进而引起离子的聚集而形成离子簇，这种离子簇伴随着能量的传递，这样容易引发猝灭现象，这样就充分说明稀土离子的发光性能受到聚合物结构的影响比较大，控制MMA的含量可以对稀土离子的荧光性能产生重要的影响。[3]同时在MMA含量在6-10 mL时，PMMA的荧光强度会呈现出明显的上升趋势，这是因为聚合物的基体会形成隔离效果，进而对配合物的粉体形成了隔离，避免了之间的接触，进而避免了猝灭现象的出现，从而增强了荧光度。

此外，配合物中配体HTTA与稀土离子成键，并且在一定程度下，羰基吸收峰会在配位完成后消失，这就充分表明了HTTA的配位方式是它的烯醇基团失去质子而与稀土离子发生配位。

三、结束语

通过一定的试剂以及仪器，采用一定的方法，形成了一种新型的稀土聚合物，其中Euo.5Tbo.5（TTA）3Phen是一种具有高效的发光性能的新型聚合物，有着显著的优势。首先，保持了原来小分子配合物的发光特性，其次受到紫外光的影响，产生一定的发光峰，并且峰值在611.8nm处，谱线带宽秀l0.4 nm的红光发射，色纯度高（0.9905），色品坐标X=0.6683，Y=0.3315。[4]当MMA加入量在2～10 mL范围内变化时，Euo.5Tbo.5（TTA）3Phen/PMMA 的荧光强度随着MMA含量的增加先减弱后增强。

参考文献

[1]徐颖，邓振波，徐登辉.两种铽配合物与PVK混合体系的发光机理研究[J].光谱学与光谱分析，2008（05）.

[2]王文，林美娟，凌启淡.三功能合一的含铽高聚物的光谱性质研究[J].光谱学与光谱分析，2012（06）.

[3]路建美，陈乃勇，丁梅香.聚脲和聚酰亚胺的微波辐射合成[J].高校化学工程学报，2011（03）.

[4]路建美，戴蔚荃，纪顺俊.钐的聚酰亚胺配合物的微波辐射固相配位合成和表征[J].光谱学与光谱分析，2012（06）.

作者简介：姓名：豆丽靖，性别： 女，出生年月： 1983.12，籍贯： 山东淄博，民族：汉，职称：助教，学历：研究生，研究方向： 稀土发光材料，工作单位：德州职业技术学院。