论文部分内容阅读
由于单纯的稀土配合物难以克服较差的光、热稳定性,水分子的荧光猝灭等缺点,因此,通过化学键将稀土配合物接枝到无机物基质或者具有优良透明性、延伸性以及易加工性的高分子材料基质上,制备出具有较好的光性能和化学、热学稳定性的有机-无机杂化材料则成为目前研究的热点。本文在他人工作的基础上,着重对功能桥分子以及聚合物前驱体进行设计和构筑,将配合物、无机基质和聚合物三者以三种接枝方式构筑于同一个基元中,结合溶胶-凝胶技术制备出多元稀土/无机/有机/高分子发光杂化材料,并对其微结构、热稳定性及光物理性质进行了研究。主要分为三个方面:
第一方面,设计和构筑化学改性的功能桥分子是制备多元稀土/无机/有机/高分子发光杂化材料的关键。本论文选择了芳香羧酸类(对羟基苯甲酸、2-羟基-3-甲基-苯甲酸)、氮杂环类(2-羟基烟酸)、β-二酮类(噻吩甲酰三氟丙酮、β-萘甲酰三氟丙酮)和大环杯芳烃衍生物(四叔丁基溴丙氧基杯芳烃及其衍生物)等有机配体,采用羟基修饰路线进行化学改性,合成了一系列功能桥分子,并进一步通过配位和水解缩聚反应将它们引入到无机/有机/聚合物杂化体系中,并研究了不同的配体结构对稀土离子发光性能和微观形貌的影响。
第二方面,含长碳链聚合物的引入,取代了材料中的水分子,降低了羟基振动引起的荧光猝灭效应;参与了能量的吸收和传递过程,对稀土离子的荧光起到了一定的敏化作用;聚合物自身具有的共轭刚性平面,对配合物的结构起了固定的作用,从而影响了最终材料的发光性能。本论文是根据聚合物引入杂化体系方式的不同来选择聚合物的,可分为配位,水解缩聚和自由基加聚三种方式,选择了聚甲基丙烯酸(甲酯)类、聚乙烯基吡啶(吡咯烷酮)类、以及丙烯酰胺、4-乙烯基苯硼酸、N-乙烯基苯邻二甲酰亚胺,反式-苯乙烯基乙酸等单体,制备了一系列发光性能良好的多元杂化材料,并研究了带有不同官能团的、以不同方式引入以及具有不同长度碳链的聚合物对杂化材料的发光性能、热稳定性以及微观形貌的影响。
第三方面,本论文中在中心金属离子方面选择了在可见区域发红光的铕离子、发绿光的铽离子,在红外区发光的钕离子以及过渡系金属锌离子作为中心离子,制备多元杂化材料,并且研究了其发光性能、热稳定性以及微观形貌。