稀土配合物合成.pptVIP

实验三 Ln(salen配合物的水热合成和荧光性质 表征(In=Sm,u, Salen=双水杨醛缩乙二胺 Schiff碱)  实验目的 1.通过[In( Salen]配合物的制备掌 握水热合成中的一些基本操作技术; 2.通过[In( Salen]配合物的荧光 光谱测定和分析了解稀土金属配合物的 发光原理和重要用途  实验原理 1、稀土离子发光原理 稀土元素由于具有未充满的电子壳层和电 子被外层的电子屏蔽的特性,使稀土元素 具有极复杂的类线性光谱。吸收光谱使稀土离 子大多有色,发射光谱使许多稀土化合物产生 荧光和激光,因此广泛用作发光和激光材料等。 此外还表现丰富的磁学性质,广泛用作磁性材 料  三价稀土离子In3能级的复杂性 稀土离子未充满的4电子壳层;自由离子体系的f 电子的不可忽略的自旋轨道偶合作用;4f,5d,6s电 子具有相近的能量,使它们的能级关系极其复杂。 较低能量的4m,4m16s,和4m16p组态产生了众多 的能级,其中有些离子能级的数目是相当可观的。 如:Pr3+42组态有13个J能级 Nd3+4组态有41个J能级 在稀土离子可能存在的组态中,4m是能量最低的 组态,因此在光谱性质的研究中也是最重要的。  三价稀土离子的发光特点 ①具有跃迁的发光材料的发射 光谱呈线状,色纯度高 ②荧光寿命长;  Ln3各能级均以光谱支项表示。光谱项的通式为 3+y L为各个电子轨道角动量的矢量和 L=1 L=0,1,2,3,4,5.., 光谱项 s, P, D, F, G, H (2S+1):自旋多重态( spin multiplicity),S为总自旋 (2S+1)(2L+1)多重性因子 J:原子的总角动量量子数;J=L+S,L+S-1,…, 少于半充满,J小能级最低,多于半充满时候,J 大的能级为低  XIRen H15/2 F6 F 三价稀土离子的能级图  例如: El D1→F1:540nm -F,:590nm 5D, Dn→F2:620nm D0→F3:650nm D→F4:705nm  稀土配合物合物的荧光原理 Singlet excited states Triplet excited state Internal Vibrational relaxation Internal Absorption Fluorescenc So rn主 Partial energy diagram for a photoluminescent system.  稀土离子荧光的天线( Antenna)效应 由于三价稀土离子的-跃迁属宇称禁阻,这种跃迂较弱而且 激发态容易失活,所以自由稀土离子的荧光极弱,这些对设 计荧光探针、发光器件都很不利。然而研究结果表明,引入 适当的有机配体与稀土离子配位,通过分子内的能量传递 敏化中心离子发光,可以有效的增强稀土离子荧光性质, 现象就是人们常说的配体的天线( Antenna)效应