光声光谱和荧光光谱对铕一氯苯甲酸配合物分子内能量传递的研究.pdfVIP

B．10 光声光谱及荧光光谱对铕一氯苯甲酸配合物分子内能量传递 的研究 胡斌陈达苏庆德’ (中国科学技术大学化学系合肥230026) 摘要：通过光声光谱法获得三种铕一氯苯甲酸配合物的光声振幅和位相信号，并结合这些配合物的 荧光光谱研究能量在配体和中心稀土离子之间的传递过程，以及配体取代基位置的变化对于能量传 递的影响。 关键词：光声位相，取代基位置，分子内能量传递 1．引言 光声光谱(Photoacoustic 不仅提供光声振幅谱，而且能提供光声位相信息【ll。光声位相是从光照射样品至微音器或者压电传 感器检测到信号这一过程所产生的时间延迟。位相信息与多种因素有关，包括光声池尺寸、检测系 统的响应、样品与衬底的相互作用、样品的热学及光学性质、能级寿命和无辐射跃迁历程等等12J。 光声光谱法可进行物质的无损分析，对于传统的吸收光谱和漫反射光谱法难以测定的不透明、高反 射、高散射样品，也可方便测定。光声光谱适用于稀土固态配合物的研究，具有简便、快速的特点， 且避免了样品制备过程可能引起的物质组成与结构的变化。稀土配合物在溶液中的弛豫过程受周围 溶剂高频振动(如删的振动)的影响，因此人们更注重对固态稀土配合物的研究Ⅱ’。 稀土配合物的光声光谱研究主要包括稀土离子的f-f跃迁研究和稀土配合物的发光研究。其中 光声位相与配合物分子内能量弛豫过程直接相关，光声位相的大小在一定意义上取决于稀土离子荧 光能级的寿命。 苯甲酸是一种常见的羧酸，它易与稀土离子形成稳定的配合物。本文比较了邻、间、对位一氯 光谱和荧光光谱，在此基础上研究取代基不同位置对于分子内能量传递的影响。 2．实验 2．1样品的制备 稀土氧化物通过浓盐酸处理转化为氯化物。配体和氯化物分别溶于无水乙醇，然后混和。在搅 拌中缓慢滴加氨水溶液得到沉淀，抽滤，并用乙醇洗涤，干燥保存【41。所得配合物元素分析和红外 光谱的结果与分子式相符。 2．2光谱测量 光声光谱仪是实验室自行组建，主要部件氙灯、单色仪、斩波器、固体光声池、锁相放大器和 300--800rim。为去除由光源强度变化对光声信号的影响，样品光声光谱需要与对光几乎完全吸收的 碳黑谱进行归一化处理。 inElmer 配合物荧光光谱在Perk LS55荧光光谱仪上获得。 3．结果与讨论 三种铕一氯苯甲酸配合物在光源调制频率为12Hz时获得的光声振幅谱如图1所示。 o ≈ 8 岩 三 = A g 一 《 山 (o—CIC‘H·C02)3。也0，(3)Eu(m—CIC‘H‘C02)3。地O 甜跃迁峰。由于铕离子在可见光区域有较强的荧光特性，所以图1中450nm以后通过光声光谱检测 图2所示是铕一氯苯甲酸配合物的荧光发射光谱。 为了与光声光谱的结果进行对比，荧光发射光谱激发波长选择在350nm，是光声振幅的最大吸 and’Do一 am的谱峰分别对应铕离子5Do一7Fo，5Dl一7Fl，’Do一7Fl 收处。图中位于485，527，592，615 7F2的能级跃迁。其中615nm处峰值最大。同时，三种不同配合物在此处峰值的相对强度区别也很明 显。 ： 邑 蚤 ’磊 g