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稀土配合物发光性能的实验研究
稀土配合物所发出的荧光有稀土离子发光强度高、颜色纯正,又有有机化合物所需激发能量低、荧光效率高、易溶于有机溶剂的优点,为人们探索新的发光能源、发光材料提供了新的思路。
本文将对稀土配合物作为发光材料进行研究,合成出系列光效率高的光致发光材料Eu_(1-x)Tb_x(BA)_3Phen。
选用发光效率较高的铕离子,同时引入可以敏化铕离子的铽离子,有机配体选择苯甲酰丙酮(BA)和邻菲罗琳(1,10-phen),制备稀土有机发光材料。
本文应用紫外-可见吸收光谱、激发光谱、荧光光谱、和Z-扫描实验等实验手段,系统研究了稀土有机配合物的光谱性质、相互敏化的过程与机理、能量传递过程和非线性光学性质。
结果表明,目标稀土配合物Eu_(1-x)Tb_x(BA)_3Phen是一种发光性能良好的稀土配合物。
【关键词相关文档搜索】：光学; 稀土配合物; 双核; Eu1-xTbx(BA)3Phen; 敏化
【作者相关信息搜索】：新疆大学;光学;葛文萍;王睿;。
《多核稀土配合物的设计、合成及磁性研究》篇一一、引言多核稀土配合物因其在磁性材料、生物医学以及光电子器件等领域潜在的应用价值，成为了现代无机化学研究的前沿课题。
近年来，稀土离子在配位化学领域的运用因其丰富的物理和化学性质得到了极大的拓展。
本篇论文主要对多核稀土配合物的设计思路、合成过程及其磁性进行了系统的研究，以期为后续研究提供一定的参考依据。
二、多核稀土配合物的设计（一）理论设计框架多核稀土配合物的设计以现有的配位化学理论为指导，同时考虑稀土离子特有的电子结构以及它们之间的相互作用。
本设计从确定稀土离子种类开始，接着确定适当的配体以及配合物的几何构型，通过配体桥联设计多核的复合结构。
（二）实验选材依据选用适合的稀土元素及有机配体是实现高效配位的关键。
实验选用的稀土元素需具备适当的离子半径和电荷性质，以保证离子间相互作用的形成；同时选择的有机配体应具备合适的电子云密度和配位能力，以便与稀土离子形成稳定的配合物。
三、多核稀土配合物的合成（一）合成方法本实验采用溶液法进行多核稀土配合物的合成。
首先将稀土盐与配体分别溶解在适当的溶剂中，然后通过缓慢滴加或共沉淀的方式使二者混合反应，最后通过离心、洗涤、干燥等步骤得到目标产物。
（二）合成条件优化合成过程中，我们通过调整反应物的浓度、温度、pH值等条件，优化了多核稀土配合物的合成过程，提高了产物的纯度和产率。
四、磁性研究（一）磁性测量方法采用超导量子干涉仪（SQUID）对合成的多核稀土配合物进行磁性测量。
通过对样品在不同温度和磁场下的磁化率进行测量，获得了详细的磁学数据。
（二）磁性分析通过分析实验得到的磁学数据，我们发现多核稀土配合物具有明显的磁各向异性和磁相互作用。
随着温度的变化，配合物的磁性表现出不同的变化趋势，这与其内部的电子结构和相互作用密切相关。
五、结论本研究成功设计了多核稀土配合物，并通过溶液法成功合成了目标产物。
通过对产物的磁性研究，我们发现该类配合物具有显著的磁各向异性和磁相互作用，这为其在磁性材料等领域的应用提供了可能。
稀土掺杂铕有机配合物的制备及其荧光性能研究稀土元素是一类具有独特电子结构和光学性质的元素，广泛应用于光电器件、显示器、激光材料等领域。
其中，铕离子具有较强的荧光性能，在生物医学成像、发光二极管等领域也有广泛应用。
为了提高铕离子的荧光性能和稳定性，可以通过掺杂铕离子和有机配体相结合来制备稀土掺杂铕有机配合物。
稀土掺杂铕有机配合物的制备过程主要分为两步：铕离子选择和有机配体选择。
在铕离子选择方面，可选择具有较高荧光效率的铕离子。
而在有机配体选择方面，可以选取具有良好附加性能和适配铕离子的有机配体。
首先，在制备稀土掺杂铕有机配合物的过程中，选择适当的铕离子至关重要。
常见的铕离子有Eu2+和Eu3+，其中Eu3+离子具有较强的荧光性能。
在选择Eu3+离子时，需要考虑其光化学稳定性和电子结构。
同时，也要考虑到铕离子的化学性质和与有机配体的相容性，以确保制备的稀土掺杂铕有机配合物具有较高的荧光效率。
其次，在选择有机配体时，需要考虑其在稀土离子激发下的能量传递和光致发光性能。
有机配体可以通过配位氧、硫、氮等原子与铕离子形成配位作用，并通过能级分裂和电子转移来实现有效能量传递。
同时，有机配体还要具有适当的结构，以便与铕离子形成稳定的配位键。
稀土掺杂铕有机配合物的制备方法有多种，包括溶剂热法、溶胶-凝胶法、水热法等。
其中，溶剂热法是较常用的方法。
在溶剂热法中，首先将铕离子和有机配体按一定的摩尔比混合，然后在适当的溶剂中加热搅拌，使反应物充分溶解和反应。
随着反应的进行，温度逐渐升高，最终形成稀土掺杂铕有机配合物。
在制备完成后，可以通过一系列的表征技术来研究稀土掺杂铕有机配合物的荧光性能。
常用的表征技术包括紫外可见吸收光谱、荧光光谱、循环伏安、热重分析等。
通过这些表征技术可以确定稀土掺杂铕有机配合物的吸收和发射波长、荧光强度、稳定性等性能。
稀土掺杂铕有机配合物具有较高的荧光效率和稳定性，可以应用于生物医学成像、发光二极管等领域。
稀土多核配合物的构筑及其催化性能研究稀土多核配合物的构筑及其催化性能研究引言：稀土元素具有特殊的电子结构和化学性质，在催化领域具有广阔的应用前景。
其中，稀土多核配合物由于其特殊的结构和多个金属中心的协同作用，使其成为一类具有重要催化性能的化合物。
本文就稀土多核配合物的构筑及其催化性能进行详细探讨。
一、稀土多核配合物的合成方法1. 反应条件的优化稀土多核配合物的合成需要优化反应条件，一般包括反应温度、溶剂选择和反应时间等。
例如，在反应温度方面，要确保反应能够进行，但又不至于引起副反应。
同时，溶剂的选择也是影响反应的重要因素，不同的溶剂对反应的速率和产率有显著的影响。
此外，反应时间的控制也十分关键，需要保证充分反应，同时避免过度反应导致的产物分解。
2. 配体的选择配体的选择对于稀土多核配合物的合成至关重要。
常用的配体包括杂环酮、有机酸、含氮配体等。
这些配体能够形成稳定的配合物，并且在反应中发挥特定的功能，如提供氧、氮等配位位点。
3. 反应机理的研究稀土多核配合物的合成过程涉及复杂的反应机理。
通过研究反应中间体和产物结构，可以揭示反应的具体机理。
常用的研究方法包括紫外可见光谱、红外光谱、核磁共振等。
二、稀土多核配合物在催化中的应用1. 催化有机合成反应稀土多核配合物在有机合成反应中具有独特的催化性能。
例如，稀土多核配合物可以与有机底物形成强的配位作用，从而改变反应的活性和选择性。
此外，稀土多核配合物还可以催化氧化反应、烷基化反应等多种有机反应，发挥重要的催化作用。
2. 光催化性能稀土多核配合物在光催化中也展现出异于传统催化剂的性能。
稀土元素具有丰富的电子级激发能级和较长的荧光寿命，在光催化反应中能够吸收可见光并转化为激发态，从而催化光化学反应。
其在光催化降解有机污染物、光催化合成有机物等方面具有潜在应用价值。
3. 碳氢化合物的转化稀土多核配合物在碳氢化合物的转化中也发挥了重要作用。
稀土多核配合物在与碳氢化合物反应时能够发生氧化还原反应，将碳氢化合物转化为酮、醛等有机化合物。
稀土基复合材料的制备与性能研究稀土基复合材料，这名字听起来是不是有点高大上？但其实啊，它就在咱们的生活中发挥着大作用呢！先来说说什么是稀土基复合材料吧。
简单来讲，就是把稀土元素和其他材料结合在一起，形成一种新的、性能更出色的材料。
就好像把不同的水果放进一个碗里，搅拌搅拌，变成了一份独特的水果沙拉。
那怎么制备这种神奇的材料呢？这可不是一件简单的事儿。
有一次，我在实验室里亲眼看到科研人员们忙前忙后。
他们先小心翼翼地称取一定量的稀土化合物，那专注的神情，就像是在给珍贵的宝贝称重。
然后把这些化合物放进高温炉里，温度一点点升高，我站在旁边都能感受到那股热浪。
等到出炉的时候，新的材料初现雏形，那一刻，大家的眼神里都充满了期待。
在性能研究方面，稀土基复合材料更是有着让人惊喜的表现。
它的强度高得惊人，就像一个超级大力士，能承受巨大的压力而不变形。
有一回，我们做了一个对比实验，把普通材料和稀土基复合材料分别放在压力机下，普通材料很快就被压垮了，而稀土基复合材料却稳稳地扛住了压力，简直太厉害了！它的耐磨性也不容小觑。
想象一下，一辆汽车的零部件，如果用了这种材料，那得跑多少公里都不用担心磨损啊！而且，稀土基复合材料的导电性能也非常出色，就像一条畅通无阻的高速公路，电流能快速通过。
稀土基复合材料在很多领域都大显身手。
在航空航天领域，它可以让飞机和卫星变得更轻、更强，飞得更高、更远。
在电子领域，能让手机、电脑等设备运行得更快、更稳定。
在新能源领域，说不定还能为电动汽车的电池性能提升做出巨大贡献呢。
不过，研究稀土基复合材料也不是一帆风顺的。
有时候，实验结果不如预期，科研人员们就得从头再来，不断调整配方和工艺。
这就像做菜，盐放多了，味道不对，就得重新做。
但正是这种不断尝试和改进的精神，让我们对稀土基复合材料的了解越来越深入，性能也越来越好。
未来，稀土基复合材料肯定还有更多的可能性等待着我们去发现。
说不定有一天，我们身边的所有东西都会因为它而发生巨大的改变。
TCNQ稀土配合物的合成、表征及性能研究的开题报告
TCNQ (2,3,5,6-tetracyano-1,4-benzoquinone)是一种重要的有机电子材料，具有高度的导电性和光学吸收性能。
在过去的几十年中，TCNQ及其衍生物在有机电子学中发挥了重要作用。
稀土配合物是一类广泛应用于光学、磁学和催化等领域的重要材料，具有独特的物理和化学性质。
研究稀土配合物对TCNQ的影响，将有助于更好地发掘TCNQ在有机电子学中的应用价值。
因此，本文拟就TCNQ稀土配合物的合成、表征及性能研究展开探讨。
首先，本文将对TCNQ稀土配合物的合成方法进行研究。
前人已经报道了多种TCNQ 稀土配合物的合成方法，如溶剂热、溶液法等。
本文将综合比较各种方法的优缺点，重点探究其合成机理。
其次，本文将对所得的TCNQ稀土配合物进行表征和分析。
本文将主要采用X射线衍射、紫外-可见光谱、热重分析等手段对所合成的TCNQ稀土配合物进行表征。
通过这些手段可以分析其结构性质、光学性质以及热稳定性等重要性质。
最后，本文将探究TCNQ稀土配合物的性能研究。
针对其在电子、光学和磁学等方面的性能，本文将对其进行研究。
通过这些性能研究，能够更好地了解TCNQ稀土配合物的应用潜力及其局限性。
总之，本文将从TCNQ稀土配合物的合成、表征及性能研究方向展开探讨。
期望通过此研究为TCNQ稀土配合物的应用提供一定的理论和实践基础。
《稀土配合物催化共轭烯烃聚合及共聚物性能的研究》篇一一、引言稀土配合物作为一类具有独特性能的催化剂，在有机合成、高分子材料等领域具有广泛的应用前景。
其中，稀土配合物催化共轭烯烃聚合是一种重要的化学反应，对于合成新型高分子材料具有重要意义。
本文旨在研究稀土配合物催化共轭烯烃聚合及共聚物性能，为高分子材料的合成与应用提供理论依据。
二、稀土配合物的制备与表征首先，制备稀土配合物是进行后续实验的关键步骤。
本部分将详细介绍稀土配合物的制备方法、反应条件及表征手段。
通过元素分析、红外光谱、核磁共振等手段对制备的稀土配合物进行表征，确保其纯度和结构符合实验要求。
三、稀土配合物催化共轭烯烃聚合的实验研究本部分将详细介绍稀土配合物催化共轭烯烃聚合的实验过程。
首先，选择合适的共轭烯烃单体，如苯乙烯、丙烯酸酯等。
然后，在适当的反应条件下，加入稀土配合物作为催化剂，进行聚合反应。
通过控制反应温度、时间、催化剂用量等参数，探究不同条件下共轭烯烃聚合的规律。
四、共聚物性能的研究本部分将重点研究共聚物的性能。
首先，通过凝胶渗透色谱、差示扫描量热法等手段对共聚物的分子量、分子量分布、玻璃化转变温度等性能进行表征。
然后，通过力学性能测试、热稳定性测试等方法，研究共聚物的力学性能、热稳定性等实际应用性能。
最后，结合稀土配合物的结构和性质，分析共聚物性能与催化剂的关系。
五、结果与讨论根据实验结果，对稀土配合物催化共轭烯烃聚合及共聚物性能进行研究。
首先，分析不同反应条件下共轭烯烃聚合的规律，探讨反应条件对聚合反应的影响。
其次，比较不同共聚物的性能，分析共聚物的结构与性能之间的关系。
最后，结合稀土配合物的性质，讨论催化剂在共轭烯烃聚合及共聚物性能中的作用机制。
六、结论本文研究了稀土配合物催化共轭烯烃聚合及共聚物性能。
通过制备表征稀土配合物、进行实验研究及性能分析，得出以下结论：1. 制备的稀土配合物具有良好的催化性能，能够有效地催化共轭烯烃的聚合反应。
稀土有机羧酸配合物的合成及性能研究的开题报告一、选题背景及意义稀土元素具有独特的化学性质，可以形成许多稳定的配合物。
稀土有机羧酸配合物因其在催化、光电材料、医学、环保等领域的广泛应用而备受关注。
在该领域中，稀土有机羧酸配合物的合成及性能研究具有重要的理论和应用价值。
二、研究内容及目标本研究计划通过合成稀土有机羧酸配合物，并利用现代的表征手段对其结构和性能进行研究，探究配位模式、性能特点及其应用前景等方面，目标是为我们深入了解稀土有机羧酸配合物的结构和性质提供理论基础，为其应用开发提供有力支持。
三、研究方法与步骤本研究主要采用化学合成的方法合成稀土有机羧酸配合物，包括配合物的合成条件的探究及合成反应的优化。
合成所得化合物将利用X光衍射、核磁共振、红外光谱等现代表征手段进行结构解析和化学性质研究，并采用热重分析、循环伏安、光电导等实验手段对其理化性质进行研究。
四、研究意义本研究对于深入了解稀土有机羧酸配合物的结构性质和性能、为稀土有机羧酸配合物的应用开发提供新的理论和实验依据，并为绿色催化、光电材料、医学及其他领域的应用提供新的绿色、环保材料。
五、研究进度安排本研究预计在6个月的时间内完成，具体进度如下：第1-2个月：查阅资料、确定合成方法、开展实验室合成操作、初步表征实验。
第3-4个月：结构及性质的进一步解析及研究。
第5-6个月：进一步研究稀土有机羧酸配合物的性能特点、评估其应用前景。
六、预期结果通过本研究，我们预计将得到以下成果：1. 合成和表征稀土有机羧酸配合物。
2. 揭示稀土有机羧酸配合物的结构和性质。
3. 探究稀土有机羧酸配合物在催化、光电材料、医学及环保等领域的应用前景。
4. 提高稀土有机羧酸配合物的研究水平，为其应用开发提供新的理论和实验依据。
《多核稀土配合物的设计、合成及磁性研究》篇一摘要：本文旨在探讨多核稀土配合物的设计、合成及其磁性研究。
首先，介绍了多核稀土配合物的研究背景和意义；其次，详细描述了配合物的设计思路和合成方法；最后，通过实验数据和结果分析，探讨了合成出的多核稀土配合物的磁性性能。
一、引言随着科技的发展和人们对材料性能的深入研究，多核稀土配合物因其独特的物理化学性质和潜在的应用价值，在磁性材料、催化、生物医学等领域受到了广泛关注。
设计并合成出具有优异磁性的多核稀土配合物，对于拓展稀土配合物的研究领域和应用范围具有重要意义。
二、多核稀土配合物的设计思路1. 选配体设计：选择具有特定配位能力的有机配体，如羧酸类、氮杂环类等，通过调整配体的结构和性质，实现与稀土离子的有效配位。
2. 稀土离子选择：根据需要的磁学性能，选择合适的稀土离子，如Sc、Eu、Gd等。
通过不同稀土离子的组合，调整配合物的电子结构和磁学性能。
3. 配合物结构预测：基于配体和稀土离子的性质，预测可能形成的配合物结构，为后续的合成和性能研究提供指导。
三、多核稀土配合物的合成方法1. 配体的合成：根据选定的配体结构，采用相应的合成方法制备得到纯净的配体。
2. 配合物的合成：将配体与稀土盐溶液混合，通过控制反应温度、pH值、反应时间等条件，得到多核稀土配合物。
3. 产物表征：对合成的多核稀土配合物进行元素分析、红外光谱、X射线衍射等表征，确认其组成和结构。
四、磁性研究1. 实验方法：采用磁学测量仪对合成的多核稀土配合物进行磁性测量，包括磁化强度、磁化率、磁滞回线等。
2. 结果分析：根据实验数据，分析多核稀土配合物的磁性性能。
探讨配合物中稀土离子间的相互作用、配体与稀土离子间的配位方式对磁性的影响。
3. 结果讨论：结合配合物的结构，讨论磁性性能的产生机制和影响因素。
为进一步优化多核稀土配合物的磁性性能提供指导。
五、结论本文设计并合成了一系列多核稀土配合物，通过实验数据和结果分析，探讨了其磁性性能。
新型稀土配位聚合物{Ln2(m-bdc)3(H2O)2}n (Ln = Eu，Tb，Gd)的合成及掺杂后结构和荧光分析一、实验目的1、了解稀土配合物的一些合成方法后选择合适的方法进行合成稀土配合物2、熟悉物质的一些表征手段3、学会如何进行分析表征得到的数据二、实验原料及仪器六水硝酸铕/钆/铽;间苯二甲酸;N，N-二甲基甲酰胺(DMF);氢氧化钾;所有原料均为市场销售的分析纯试剂。
实验用水为实验室自制去离子水三、稀土配合物的合成过程1、采用水-DMF 混合溶剂热方法合成稀土配合物，将0.5 mmol 硝酸铕(0.223g)溶于10 mL 蒸馏水中，0.5 mmol 间苯二甲酸(0.083 g)溶于3 mL DMF 溶液中，即以1∶1 的摩尔比将两种溶液混合，搅拌45 min 后得白色均匀混合相.2、在步骤1中搅拌的时间里，称量1.4g氢氧化钾，后用50ml 的容量瓶定容得到0.5 mol/L 的氢氧化钾溶液。
3、调白色均匀混合相pH = 5 ～6。
将溶液转移至25mL 带有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，在烘箱内以170 ℃恒温加热晶化4 天，降温到室温后，所得产物经过滤，用DMF 充分洗涤，得到白色粉末状物质。
4、然后可进行掺杂实验，步骤同上，只是将0.5mmol硝酸铕变为0.25mmol（0.1115g）的硝酸铕和0.25mmol硝酸钆或者硝酸铽的混合物，其他不变。
三、配合物的一系列表征及分析1.xrd衍射稀土配合物的xrd图谱其中的晶体数据指的是文献上给出的相应的配合物结构数据，由图中可以知道，虽然大约八度左右的那个主峰能够很好的对应上，但是其他的峰大部分都不能对上，因此可以得出结论我自己合成的晶体的结构和文献中的晶体结构并不相同，文献中给出的晶体数据表明它是五角双锥的配位构型，但我自己的得出的晶体结构未知。
但是总的来说，不管掺杂与否，我所得到的配合物的结构都应该是相同的，掺杂后只是配位原子被其他的稀土原子替代了一部分而已。
MCM-41-多核稀土配合物组装体的制备及性能研究的开题报告本文拟研究的是MCM-41-多核稀土配合物组装体的制备及性能，从下面几个方面展开：一、研究背景及意义多核稀土配合物组装体因其性质稳定、结构可控等特点，在催化、磁性材料和生物等领域具有广阔的应用前景。
而MCM-41作为一种介孔分子筛，具有高比表面积、规则孔道和表面修饰性等特点，可用于多种领域的应用。
通过将MCM-41作为载体，制备多核稀土配合物组装体，不仅可以利用MCM-41的高比表面积和规则孔道，而且可以通过表面修饰来调控组装体性能，有望实现化学、物理和生物等方面的应用。
二、研究目的本文旨在制备MCM-41-多核稀土配合物组装体，并分析其性能特点。
具体包括：1.通过水热法制备MCM-41分子筛。
2.采用Sol-Gel法将多核稀土配合物组装到MCM-41分子筛中。
3.表征所制备的MCM-41-多核稀土配合物组装体的结构和性能特征。
4.考察MCM-41-多核稀土配合物组装体在催化、磁性材料和生物等领域的应用前景。
三、研究方法和方案1.制备MCM-41分子筛：采用水热晶化法，在硅源（TEOS）、十二烷基胺（DDA）和水的共同存在下，制备MCM-41分子筛，并进行表征。
2.制备MCM-41-多核稀土配合物组装体：采用Sol-Gel法将多核稀土配合物组装到MCM-41分子筛中，并通过红外光谱、X射线衍射和热重分析等手段进行表征。
3.分析MCM-41-多核稀土配合物组装体的性能：通过对所制备的MCM-41-多核稀土配合物组装体的性能特点进行分析，探究其在催化、磁性材料和生物等领域的应用前景。
四、预期研究成果1.成功制备MCM-41分子筛，并对其进行表征。
2.制备MCM-41-多核稀土配合物组装体，并对其进行表征。
3.分析MCM-41-多核稀土配合物组装体的性能特点，探究其在催化、磁性材料和生物等领域的应用前景。
综上所述，本文拟研究的MCM-41-多核稀土配合物组装体具有一定的理论和实际应用价值，通过对其制备及性能进行研究，有望为其在催化、磁性材料和生物等领域的应用提供有力的支持和参考。
稀土有机配合物的制备及性能测定一、实验目的1.了解稀土元素的基本知识。
2.理解光致发光的基本原理。
3.熟练掌握稀土盐和稀土有机配合物的制备方法。
4.熟悉荧光光谱仪、差热-热重分析仪和红外光谱的结构、原理和应用。
二、实验原理1.基本知识简介由于稀土元素具有优异的物理和化学性能，特别是具有优异的光电磁和催化性能，已经在国民经济和现代科学技术的各个领域得到了重要的应用，所以稀土元素被誉为新材料的宝库。
我国是稀土资源大国，仅目前发现的包头稀土储量就占世界稀土含量的90％以上，对稀土资源进行深度加工制成高附加值的新型功能材料具有重要的意义。
尤其是徐光宪院士稀土分离技术的工业化使得稀土的价格大大下降，这更为稀土的发展创造了优越条件。
☆稀土元素的发光稀土元素在元素周期表中主要包括从57－71号的15种元素（La，Ce，Pr，Nd，Pm，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb，Lu），也包括21号Sc和39号Y元素。
对于前面15种元素来说，都含有4f轨道，具有镧系收缩现象。
稀土离子因为存在着4f轨道，所以能级结构非常复杂，有些能级之间的跃迁就会产生发光现象。
单独的稀土离子一般来说很难发出较强的光，通常都是稀土离子与有机配体首先形成稀土配合物。
然后在光照或者通电流的情况下，能量通过配体吸收，然后传递给稀土离子，稀土离子能级从激发态跃迁回基态的时候会产生发光现象。
因为稀土离子各自都有不同的能级结构，所以并不是所有的稀土离子与有机配体配位形成配合物以后都能得到较好的光致发光。
只有能级匹配的稀土配合物才能够发射出较强的可见光。
能级匹配包含两方面的内容：（1）有机配体的三线态与稀土离子最低激发态能级的匹配程度；（2）稀土离子最低激发态与基态之间的能量差对应的光波波长是否在可见光范围。
☆基态和激发态基态是指分子的稳定态，即能量最低状态，当一个分子中的所有电子的排布完全遵从构造原理（能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则）时，分子处于基态（ground state）。
稀土（Tb）配合物的製備和光致發光性能測定摘要：我國是稀土資源大國，深入開展稀土理論及應用方面的研究，具有重要的現實意義和深遠的歷史意義。
稀土元素由於其特殊的電子結構，使它們具有優異的光、電、磁等特殊性能。
本文介紹了稀土元素鋱配合物的製備過程，以及其產品的螢光，紅外，紫外分析。
關鍵字：稀土鋱配合物光致發光一前言1.1稀土元素稀土元素在元素週期表中主要包括從57－71號的15種元素，以及21號、39號元素。
稀土元素由於其特殊的電子結構，具有優異的光、電、磁等特殊性能。
稀土螢光材料，在稀土功能材料中佔有重要的地位。
其中稀土有機發光配合物，由於具有發出的螢光強度高，量子效率高，色彩純正，以及所需激發能量低等優點被認為是一類具有廣泛應用前景的稀土發光材料。
1.2稀土元素配合物的光致發光原理稀土元素在元素週期表中主要包括從57－71號的15種元素，以及21號、39號元素。
稀土元素由於其特殊的電子結構，具有優異的光、電、磁等特殊性能。
稀土螢光材料，在稀土功能材料中佔有重要的地位。
其中稀土有機發光配合物，由於具有發出的螢光強度高，量子效率高，色彩純正，以及所需激發能量低等優點被認為是一類具有廣泛應用前景的稀土發光材料。
物質吸收了一定的光能所產生的發光現象稱為光致發光，由於稀土離子本身在紫外區的吸光係數很小，因此它本身的螢光效率和螢光強度很低。
由於稀上離子的配位數較為豐富，因此可以通過與適當的有機配體進行配位化學反應形成稀土有機配合物。
有機配體在紫外區有著較強的吸光係數，而且能有效的將激發態的能量通過無輻射躍遷的方式轉移給稀土離子的發射態，從而敏化稀土離子的發光。
稱為Antenna效應。
有機離子向稀土離子轉移能量的過程：(l)有機配體吸收能量後先進行π-π*躍遷，電子從單重態的基態S0躍遷到最低激發單重態S1；(2)S1的激發能可以以非輻射的方式，經系間竄越到三重態的激發態T1或T2；(3)三重態激發態可以以非輻射的方式，通過鍵的振動耦合向稀土離子的振動態能級進行能量轉移；(4)處於激發態的稀土離子的能量躍遷有兩種形式，可以通過非輻射方式或以輻射方式躍遷到較低能態，再至基態。
中南大学有机稀土配合物的合成及荧光特性名称：化学化工学院、有机稀土配合物的合成及其荧光特性一、实验目的1、掌握苯甲酸铕、苯甲酸－邻菲咯啉－铕三元配合物的制备方法；2、了解苯甲酸铕、苯甲酸－邻菲咯啉－铕的荧光性质；3、了解三元配合物第二配体的协同效应。
二、背景知识及实验原理稀土有机配合物发光是无机发光、有机发光与生物发光的交叉学科，有着重要的理论研究意义及应用价值。
稀土铕、铽配合物具有荧光强度高，单色性好，耐候性强和不易被氧化等优点，越来越受到人们的重视。
以苯甲酸、邻苯二甲酸为配体的稀土配合物的合成及荧光性能已有较多研究，并且以二羧酸为桥联配体，可更有效地传递能量。
在20世纪80年代中期，前苏联地Golodkova LN等人已经研制出了保温大棚膜的稀土光转换剂。
它能吸收97％的200－450nm的紫外光，并能将其转换为500－750nm的红橙光。
近年来，稀土有机配合物由于具有发光强度高和稳定性较好的优点，越来越引起人们的广泛关注，其应用研究非常活跃。
稀土配合物发光机理在于有机配位体将所吸收的能量传递给稀土离子，使其4f电子被激发产生f-f电子跃迁并发光，例如铕β－二酮配合物是发红光的荧光材料，主要产生5D0－7F2的跃迁。
这种发光材料能吸收太阳光中的紫外光并转换为可见光，将其添加到塑料膜中能改善光质，更好地利用太阳能。
这种铕的配合物在365nm高压汞灯下观察有明亮的红色发光。
从荧光的激发与发射光谱结果来看，配合物激发态处于长波紫外范围，这是配体的吸收，由于配合物是个大的共轭体系，所以π－π*吸收强度特别高，吸收的能量通过分子内能量传递，使中心离子Eu3＋发出强的红光。
金属离子与有机配体的配位反应：EuCI3+3C6H5COOHEu(C6H5COOH)3+3HCIEu(C6H5COOH)3+phenEu(C6H 5COOH)3 phen三．仪器与试剂试剂：36%-38%的盐酸，氢氧化钠，苯甲酸(或苯甲酸钠)，邻菲咯啉(phen)，pH试纸(或 ph计)，无水乙醇。
稀土金属配合物的合成及其光学性能研究随着现代科技的发展，稀土金属逐渐成为了一种十分重要的材料。
稀土金属具有着独特的电子能级结构和特殊的物理化学性质，这些特性使得它们成为了许多高新技术的重要组成部分。
而稀土金属配合物则是稀土金属应用的重要形式之一。
稀土金属配合物是由稀土金属离子和有机配体组成的化合物，它们具有多种优异的性能和广泛的应用前景。
近年来，随着高新技术的发展，越来越多的研究人员开始关注稀土金属配合物的合成和应用。
稀土金属配合物的合成方法很多，最常见的是络合反应和置换反应。
络合反应是指将稀土金属与有机配体反应生成络合物，置换反应则是指将稀土金属与已有的配合物反应生成新的稀土金属配合物。
稀土金属配合物具有多种优异的性能，其中最为重要的是其光学性能。
稀土金属离子具有较长的寿命，能够产生多种波长的荧光和磷光。
当稀土金属离子与有机配体结合形成稀土金属配合物时，就可以进一步调控它们的荧光和磷光性能。
因此，稀土金属配合物具有着广泛的应用前景，在材料科学、生物医学、光电传感等领域中具有十分重要的意义。
稀土金属配合物的光学性能取决于配位络合物的配体结构和稀土离子的电子结构。
因此，要研究稀土金属配合物的光学性能，就必须了解其化学结构和电子结构。
最近的研究表明，采用X射线单晶衍射、红外光谱、核磁共振等手段可以有效地研究稀土金属配合物的结构。
另外，光学性能的研究则需要采用吸收光谱、紫外光谱、荧光光谱等技术手段进行分析。
在光学应用领域中，稀土金属配合物具有着广泛的应用前景。
例如，在生物医学领域中，研究人员可以通过将稀土金属配合物螯合到生物分子上，从而实现针对活细胞的高分辨率成像。
同时，稀土金属配合物也可以应用到新型精细工艺领域中，例如稀土金属光学传感器，它们可以有效地检测环境中的化学污染物，并且对环境的监测能力十分敏感。
因此，稀土金属配合物的研究和应用将是一个十分有前途的领域。
研究人员将不断地深入钻研稀土金属配合物的合成和光学性能调控机理，以期实现更广泛的应用场景。
稀土材料的合成与性能研究稀土材料，这玩意儿听起来是不是特别高大上？其实啊，它们就在咱们身边发挥着大作用呢！先来说说稀土材料的合成吧。
这可不是一件简单的事儿，就像我之前有一次在实验室里捣鼓实验的经历。
那时候，我满心期待地想要合成一种新型的稀土材料，把各种化学试剂小心翼翼地按照比例混合。
我眼睛紧紧盯着量杯和滴管，生怕出一点差错。
每一个步骤都不敢马虎，那紧张的心情就像是在走钢丝，稍有不慎就会掉下去。
合成稀土材料，得从选择原材料开始。
这就好比做菜，得挑新鲜的食材。
稀土元素有镧、铈、镨、钕等等，它们就像是一群性格各异的小伙伴。
有的活泼，容易和其他元素结合；有的呢，比较“内向”，得花点心思才能让它们融入集体。
在合成过程中，温度、压力、反应时间，每一个因素都能决定最后的成果。
温度太高了，可能会让材料“烧焦”；压力不对，就像给孩子穿错了尺码的衣服，不合适。
有一回，我就是因为温度控制得不太好，结果合成出来的稀土材料性能大打折扣，那失落的心情，别提了！再聊聊稀土材料的性能。
它们的性能那可真是让人惊叹不已！稀土材料具有优异的磁性、光学和电学性能。
就拿磁性来说，稀土永磁材料的磁力那叫一个强大，就像有一只无形的大手紧紧抓住东西。
我曾经拿着一块稀土永磁材料靠近一堆铁钉，那些铁钉瞬间就像被施了魔法一样，整整齐齐地吸附在上面，简直太神奇了！在光学方面，稀土发光材料能发出各种鲜艳夺目的光。
比如说，在一些新型的显示屏里，就是因为有了稀土发光材料，图像才能那么清晰、色彩才能那么鲜艳。
这让我们看电影、玩游戏的时候有了更好的视觉享受。
电学性能也不容小觑。
稀土在电池材料中的应用，大大提高了电池的性能。
让我们的手机能续航更久，电动汽车能跑得更远。
总的来说，稀土材料的合成与性能研究就像是一场精彩的冒险。
在这个过程中，有挫折也有惊喜，每一次的尝试都是在探索未知的领域。
虽然有时候会失败，但正是这些失败让我们更加了解稀土材料，也让我们在成功的时候更加珍惜来之不易的成果。
稀土有机配合物的制备及性能测定一、实验目的1.了解稀土元素的基本知识。
2.理解光致发光的基本原理。
3.熟练掌握稀土盐和稀土有机配合物的制备方法。
4.熟悉荧光光谱仪、差热-热重分析仪和红外光谱的结构、原理和应用。
二、实验原理1.基本知识简介由于稀土元素具有优异的物理和化学性能，特别是具有优异的光电磁和催化性能，已经在国民经济和现代科学技术的各个领域得到了重要的应用，所以稀土元素被誉为新材料的宝库。
我国是稀土资源大国，仅目前发现的包头稀土储量就占世界稀土含量的90％以上，对稀土资源进行深度加工制成高附加值的新型功能材料具有重要的意义。
尤其是徐光宪院士稀土分离技术的工业化使得稀土的价格大大下降，这更为稀土的发展创造了优越条件。
☆稀土元素的发光稀土元素在元素周期表中主要包括从57－71号的15种元素（La，Ce，Pr，Nd，Pm，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb，Lu），也包括21号Sc和39号Y元素。
对于前面15种元素来说，都含有4f轨道，具有镧系收缩现象。
稀土离子因为存在着4f轨道，所以能级结构非常复杂，有些能级之间的跃迁就会产生发光现象。
单独的稀土离子一般来说很难发出较强的光，通常都是稀土离子与有机配体首先形成稀土配合物。
然后在光照或者通电流的情况下，能量通过配体吸收，然后传递给稀土离子，稀土离子能级从激发态跃迁回基态的时候会产生发光现象。
因为稀土离子各自都有不同的能级结构，所以并不是所有的稀土离子与有机配体配位形成配合物以后都能得到较好的光致发光。
只有能级匹配的稀土配合物才能够发射出较强的可见光。
能级匹配包含两方面的内容：（1）有机配体的三线态与稀土离子最低激发态能级的匹配程度；（2）稀土离子最低激发态与基态之间的能量差对应的光波波长是否在可见光范围。
☆基态和激发态基态是指分子的稳定态，即能量最低状态，当一个分子中的所有电子的排布完全遵从构造原理（能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则）时，分子处于基态（ground state）。
如果一个分子受到光的辐射使其能量达到一个更高的值时，这个分子被激发，分子中的电子排布不完全遵从构造原理，这时的分子处于激发态（excited state）。
激发态是分子的一种不稳定状态，其能量相对较高。
一个态的性质可以用光谱项2S+1L J来表示。
2S+1称为多重性或者多重态，表示态的自旋状态，L和J分别为角动量量子数和总量子数。
绝大多数有机化合物为闭壳层分子，总自旋S＝0，2S＋1＝1，也就是说绝大多数有机分子的基态是单重态（singlet state）。
氧分子的基态是三重态，是一个例外。
单重态一般用S来表示，基态单重态一般用S0表示。
分子受到激发后，其中一个电子从低能量轨道被激发到高能量轨道上，这个过程称为“跃迁”。
电子跃迁到高能量轨道后，激发态的自旋状态有可能出现不同于基态的情况。
如果此时的有机分子被激发时电子自旋没有改变，则激发态分子的总自旋仍为零，分子仍然为单重态，这时称之为激发单重态。
依据能量的高低，分别用S1，S2，S3等来表示。
如果有机分子被激发时跃迁的电子自旋发生了翻转，则分子中电子的总自旋S＝1，这是分子的多重性为2S＋1＝3，此时的分子为激发三重态（triplet state）。
依据能量的高低，分别用T1，T2，T3等来表示。
本实验主要研究的内容是在光照情况下产生发光的，称之为光致发光。
图1是光致发光过程中的能量传递示意图。
氙灯光源产生光束经过光栅后分出单色光，然后单色光经过入射狭缝照射到样品上，稀土配合物样品中的配体吸收激发光后从基态（S0）跃迁到激发单重态（S1）。
然后激发单重态（S1）经过系间窜跃到达激发三重态（T1）。
如果激发三重态（T1）与稀土离子的最低激发态能级（ES）匹配的话，将会把能量传递给稀土离子的最低激发态。
稀土离子最低激发态回到基态的过程中将会以光子辐射的形式将能量释放出来。
如果如果激发三重态（T1）能级与稀土离子的最低激发态能级（ES）不匹配的话，也就是说激发三重态（T1）过高或者过低于稀土离子的最低激发态能级（ES）的话，那么能量就很难从激发三重态（T1）传递给稀土离子的最低激发态能级（ES），此时的能量将会从激发三重态（T1）直接回到配体的基态（S0）而发射出磷光。
光致发光的过程中，激发光源将能量首先传递给能够接受激发光能量的有机配体分子，有机配体从基态跃迁到激发单重态（S0），然后通过系间窜跃（ISC）将能量传递给激发三重态（T1），接着激发三重态的能量再传递给稀土离子的最低激发态，最后发生稀土离子激发态到各个基态的跃迁过程，此时能量将会以光能的形式发出来，这就是光致发光的能量传递过程。
☆荧光量子产率荧光量子产率指的是荧光发射的光子数与其所吸收的激发光子数之比。
为了简化工作量，现在测量荧光物质的量子产率都是测量其与标准物质的相对值并换算而得到的。
在测量样品的荧光量子产率时，需要选择一个激发和发射均与样品比较相近的标准物质，在同样的波长下激发样品和标准物质，测量它们在同一波段的荧光积分强度（面积），这样可以减小不同光谱波段仪器响应不均匀所造成的影响。
然后根据下面的公式进行计算。
式中QY表示量子产率（quantum yield），下标S和R分别代表样品和标准物质，I为荧光发射的强度，A为激发波长处的吸光度，n为溶液的折射率。
这个公式形式很简单，要注意在配制溶液时激发波长处的吸光度A不要大于0.05，以免发生自吸收现象，影响测量结果。
一般溶液的阿浓度都不大，所以折射率就取溶剂的折射率，如果使用相同的溶剂则公式中的折射率项可以删去。
QY S=QY R•I s A R n S2/(I R A S n R2)本实验所采用的元素是Tb（铽），因为这种稀土离子所形成的稀土配合物发光亮度比较强，容易观察到。
对于稀土Tb的配合物，在受到紫外光激发时，一般都是发绿色光。
稀土Tb配合物的发射峰一般可观察到四个，分别在491nm，546nm，586nm，622nm附近，分别对应的能级跃迁为5D4-7F6, 5D4-7F5, 5D4-7F4和 5D4-7F3。
稀土配合物的种类稀土配合物一般来说分为羧酸类稀土配合物、β－二酮类稀土配合物、稀土大分子配合物三种。
羧酸类稀土配合物一般指的是以羧酸类有机小分子作为第一配体所制备的稀土配合物；β－二酮类稀土配合物一般指的是以、β－二酮类有机小分子作为第一配体所制备的稀土配合物；这两类稀土配合物一般都可以使用第二配体以满足稀土离子的空间配位要求。
这两类配合物制备方法简单，比较容易合成产物，同时所制备的产物一般来说可以溶于有机溶剂。
对于β－二酮类稀土配合物，由于具有合适的分解温度和升华温度，大多都可以进行真空蒸镀，适用于均匀制备电致发光所需要的发光层薄膜。
而羧酸类稀土配合物由于分解温度和升华温度不合适，很难真空蒸镀，一般都是和导电高分子共溶于有机溶剂，然后通过匀胶甩膜的方法来制备电致发光器件所需要的发光层薄膜。
稀土高分子配合物指的是以高分子作为第一配体所制备的稀土配合物。
这类配合物不同于前两种，由于高分子具有较大的分子量、单个分子具有较复杂的分子结构，这使得所制备的稀土配合物很难真空蒸镀，部分稀土高分子配合物可以溶于有机溶剂。
从制备的方法上来说，主要有两种方法来制备稀土高分子配合物：（1）稀土有机小分子配合物聚合成稀土高分子配合物；（2）稀土离子与含有羧基、磺酸基等基团的高分子反应生成稀土高分子配合物。
三、实验仪器和药品药品：氯化铕（EuCl3·6H2O），氯化鋱（TbCl3·6H2O），乙酰水杨酸，1，10-邻菲啰啉，乙醇，三乙胺，二氯甲烷。
1，10-仪器：荧光灯，电磁搅拌，水泵，干燥器，沙板漏斗、抽滤瓶，烧杯、玻璃棒，容量瓶，自封袋，角匙，PH试纸，红外光谱仪、荧光光谱仪和紫外光谱仪。
四、试验步骤1.稀土铕配合物的制备首先，分别称取1 mmolTbCl3·6H2O的晶体，3 mmol第一配体乙酰水杨酸以及1 mmol第二配体1,10-邻菲啰啉，将这三种物质分别溶于10 ml的乙醇中，将第一配体乙酰水杨酸加入到稀土氯化铽溶液后，搅拌澄清，并在不断搅拌的条件下滴加少量三乙胺，调节溶液PH至6-7（有机碱三乙胺的作用），反应一段时间（20分钟）后，再缓慢加入1 mmol第二配体1，10-邻菲啰啉的乙醇溶液，搅拌，会有白色沉淀生成，继续搅拌一段时间使反应完全（20 分钟）。
使用沙板漏斗抽滤沉淀得到的滤饼即为产物稀土配合物。
为了洗涤干净产物中附着的未反应原料，将生成的稀土配合物用乙醇洗涤抽滤2次（每次10ml乙醇）。
所制备的配合物结构如下图所示。
五、结果与讨论1.荧光分析称取4mg 配合物样品溶解于二氯甲烷中。
配制成浓度为10-4的样品溶液，采用最佳激发波长280nm 激发光激发样品溶液，于荧光分光光度计光谱测得配合物的荧光发射光谱图，如图1所示。
200250300350400-20020406080100120140160180I n t e n s i t y /(a .u )wavelength/nm285.8（a ）Tb 配合物的 ex 光谱图400450500550600650700750800850-20020406080100120140160180I n t e n s i t y /(a .u )wavelength/nm490.2544.8584.4621.65D 4-7F 65D 4-7F 55D 4-7F 45D 4-7F 3（b ）Tb 配合物的 em 光谱图图1由发射谱图中可以看出，在紫外到可见区有4个吸收峰，分别为位于490.2、544.8、584.4、621.6的发光峰，分别对应于5D 4-7F 6、5D 4-7F 5、5D 4-7F 4和5D 4-7F 3，其中以5D 4-7F 5（544.8nm ）的跃迁最强，配合物的荧光呈现绿色。
在544.8nm 左右产生唯一的窄而强的特征吸收，说明配体在吸收光能后将能量传递给了稀土离子，使得发光中心Tb 有荧光增强作用，又进一步说明了配体和稀土金属发生了配位，而不是简单的掺杂；且其周围没有其他吸收，表明配合物的荧光主要以544.8 nm 成分为主，单色性非常好。
2.紫外分析以二氯甲烷为溶剂，测定了游离配体和稀土配合物的紫外光谱。
2002503003504004500.00.51.01.52.02.53.0A b s o r b a n c ewavelength/nm232278（a ）乙酰水杨酸的紫外光谱图200250300350400450-0.10.00.10.20.30.40.50.6A b s o r b a n c ewavelength/nm262230（b ）邻菲罗啉的紫外光谱图200250300350400450-0.20.00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.0A b s o r b a n c ewavelength/nm290270230（c ）Tb 配合物的紫外光谱图图2Tb 配合物在紫外区产生跃迁的吸收光谱λ=230nm 、270nm 和290nm ，而乙酰水杨酸游离配体的不饱和的C=O 的π—π*跃迁为λ=232和278nm ，其中λ=232nm 为酯羰基的π—π*跃迁，它没有与稀土离子配合，λ=278nm 为酸羰基的π—π*跃迁，O 上的孤对电子与稀土离子配位，形成配合物蓝移了12nm 左右；邻菲罗啉游离配体C=O 的π—π*的跃迁为λ=230和262nm ，形成配合物红移了8nm 左右。
