(2)化合物分子中能量的收集和转移 A按照能量转移的原理,假如配体的最低能级态和有关离子的共振发射能级有着良好的结合能力,就能满足协同配体向
(2)化合物分子中能量的收集和转移
A按照能量转移的原理,假如配体的最低能级态和有关离子的共振发射能级有着良好的结合能力,就能满足协同配体向稀土离子的能量输送。
b协同配体当作能量的供体,收集的能量被转移到受体上。之后它被用作能量供体将收集到的能量转移到相关离子上。由于这个原因,使得配位合物的荧光相关属性得到对应的改良和强化。
C协同配体的第三个作用是用于传递能量资源的通道,将收集得到的的能量在协同配体的作用下输送给稀土配合物离子。
(3)满足中心离子配位数
通过比较激发光谱发现一些二元配合物同含有phen等大分子的三元混配的化合物间没有特别的不同。解释协同配体可以使配合物的稳定性更强,也可以使中心离子的配位数更多,同时还能得到中心离子所需要的配位环境的现象。
1.3稀土聚合物
由于人们对于稀土这类小分子的化合物的深入研究才有了现在有关稀土的伟大研究结果。众所周知,对于一个有机分子来讲,其分子量越小它所产生的配位化合物的稳定性越差。但与之不同的是,一些高模量的分子材料具有重量轻、低成本等优点[6]。所以我们要努力开拓和利用这两者带给我们的广阔应用领域。
早在1960年,科学家Wolff和Pressley[7]首次报道以MMA作为原料来合成稀土荧光材料。其发光原理主要是由于铕跟Eu(TTA)3在发生聚合反应时,由于能量的迁移,使得独特的离子产生了荧光。我们可以将这种物质简单分成两类[8]。根据其制备的方法,我们将一些稀土物质平均分布在聚合物中。通过一系列的化合得到的高分子产物,归为一类。另一种则是通过单体聚合的方式,在分子模量不断增加的同时,与一些官能团发生简单络合。使得其能够在一些链基团上能够进行配位,最终得到我们索要的高分子产物。这两个方法相比较而言,通过络合成键的到产物最多,而且产物的相关物化属性也比较优秀。所以,总体来说,络合成键这个方法已经被科研人员认定。
目前,我们所熟知研发含铕的高分子产物的方法有两种。首先是铕的化合物直接均匀分布在基体中。或者是以共聚的方式将铕配合物与高分子进行化合。但是两者都有各自的优缺点。第一种方式会出现相位分离,主要原因是时间的长短来决定的,使得仪器的稳定性能发生改变。但是以键位结合的方式不会产生这个现象。所以,一些可聚合的有机配体和烯烃单体被用来构建与铕配合物共价连接的共聚物[9]。Yan et al.报道了一种以甲基丙烯酸为配体和共聚单体的稀土有机聚合物,具有较低的热分解温度和发光强度[10]。BG李等人研究了甲基丙烯酸甲酯与铕络合5-丙烯酰氧基乙氧基甲基-8-羟基喹啉的高度红光发光共聚物,但该共聚物的热稳定性有待进一步提高[12]。为了提高热稳定性和发光性能,由Q.D.Lin和Z.G.Zhang等人将铕配合物与NVK共聚以获得含有[Eu(β-二酮酸酯)]部分和NVK链段的共聚物[11][12]。众所周知,8-羟基喹啉和β-二酮酸盐都是可用于稀土离子的配体。因此,Jianxin Luo课题组,使用二苯甲酰甲基(DBM)和5-(2-甲基丙烯酰基乙氧基甲基)-8-羟基喹啉(HEMA-CH2 -Q)作为配体制备Eu-配合物单体;然后,与NVK共聚,得到含有Eu-配合物部分和N-乙烯基咔唑片段的新型共聚物。
1.4 本课题的研究目的、意义和内容
1.4.1课题的研究目的和意义
近年来,稀土聚合物发光材料被广泛使用[13],如荧光材料、特殊的功能材料、农业发光材料和医学应用等。普遍的高分子发光材料都是是利用稀土的二元、三元等配位化合物和聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)等聚合物基体混合得到的。虽然此合成办法容易,然而高分子会由于稀土中心离子所含成分少而发生浓度猝灭的问题。但是键合型的稀土稀土高分子,由于设计了较为合适的配位体和聚合体相结合,可以防止离子聚集体产生。从而可以起到增加荧光强度的作用。羧酸类配体主要起到的作用是供给可聚集的双键,比如甲基丙烯酸等。通过前人的科研成果表明,羧酸类配体即使达到稀土中心离子对高配位数的条件,也与发光没有特别大的关系。配合物里面乙烯基数量一般较少。聚合的活性相对较低,阻碍共聚的发生。如果希望配合物的光强度得到进一步改善。则必须是能自己产生发光的配位化合物的合适配体的可聚集的螯合剂。我们一般使螯合剂占据除协同配体之外的所有的配位数,从而使配合物具有相对较强的发光性能。同时供应较多的乙烯基,使得该体系能够聚合。