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第1章 绪论 1

1.1 概述 1

1.2 有机-无机杂化材料的特点和分类 2

1.2.1 有机-无机杂化材料的特点 2

1.2.2 有机-无机杂化材料的分类 2

1.3 稀土有机-无机杂化材料研究的发展历程 3

1.3.1 物理杂化向化学杂化的转变 3

1.3.2 单一功能的杂化材料向多功能杂化材料的转变 4

1.3.3 单一基质向多样化基质的转变 6

1.4 基质 7

1.4.1 凝胶材料 7

1.4.2 介孔材料 8

1.4.3 大孔材料 9

1.4.4 高分子材料 9

1.4.5 其他基质材料 10

1.5 稀土有机-无机杂化材料的表征方法 10

1.5.1 X射线粉末衍射 11

1.5.2 单晶X射线衍射 11

1.5.3 扫描电子显微镜和透射电子显微镜 11

1.5.4 固体29 Si核磁共振 11

1.5.5 氮气吸附／脱附等温线 12

1.5.6 磷光光谱、荧光光谱和荧光寿命 13

1.5.7 磁滞回线和零场冷／场冷曲线 13

1.6 小结 14

参考文献 14

第2章 稀土离子的光谱性质 19

2.1 稀土元素概述 19

2.2 稀土离子的价态 20

2.3 三价稀土离子的能级 21

2.4 稀土离子电子跃迁形式 22

2.4.1 稀土离子的f-f电子跃迁 22

2.4.2 稀土离子的f-d电子跃迁 23

2.4.3 稀土离子的电荷迁移带 23

2.5 稀土离子的发光特点 24

2.6 f-f跃迁的谱线强度 25

2.6.1 超灵敏跃迁 25

2.6.2 Judd-Ofelt理论 26

2.7 谱线位移 30

2.8 谱线劈裂 30

参考文献 31

第3章 发光稀土配合物 33

3.1 概述 33

3.2 稀土离子的配位化学性质 34

3.2.1 稀土离子形成的配位键的特性 34

3.2.2 稀土离子的半径 34

3.2.3 稀土离子的配位原子 35

3.2.4 稀土离子的配位数 35

3.2.5 稀土配合物的结构 36

3.2.6 稀土离子与水分子的作用 36

3.3 稀土配合物的发光 36

3.3.1 有关稀土配合物发光的基本概念 36

3.3.2 有机化合物的发光 38

3.3.3 稀土配合物的荧光发射 43

3.3.4 稀土配合物的发光机理 45

3.3.5 稀土配合物发光的影响因素 47

3.3.6 增强稀土配合物荧光发射的途径 49

3.3.7 稀土配合物的近红外发光 50

3.4 几类主要的发光稀土配合物 50

3.4.1 稀土β-二酮配合物 51

3.4.2 稀土羧酸配合物 54

3.4.3 稀土高分子配合物 56

3.4.4 低价稀土配合物 57

3.4.5 近红外发光稀土配合物 57

3.5 发光稀土配合物的应用研究 59

3.5.1 农业方面 59

3.5.2 防伪和装潢方面 59

3.5.3 生命科学方面 60

3.5.4 分析方面 61

3.5.5 光通信和激光方面 61

3.5.6 有机电致发光方面 62

参考文献 62

第4章 稀土配合物介孔杂化发光材料 65

4.1 概述 65

4.2 稀土配合物介孔杂化发光材料的基质材料 70

4.2.1 介孔材料 70

4.2.2 周期性介孔有机硅材料 83

4.3 稀土配合物介孔杂化发光材料的制备方法 91

4.3.1 浸渍法 91

4.3.2 离子交换法 95

4.3.3 共价键嫁接法 99

4.4 以SBA-15为基质的杂化发光材料 108

4.4.1 引言 108

4.4.2 发射红光的杂化材料 109

4.4.3 发射绿光的杂化材料 120

4.4.4 稀土配合物杂化近红外发光材料 124

4.5 以MCM-41为基质的杂化发光材料 139

4.5.1 引言 139

4.5.2 浸渍法制备的稀土配合物杂化发光材料 140

4.5.3 离子交换法制备的稀土配合物杂化发光材料 147

4.5.4 共价键嫁接法制备的稀土配合物杂化发光材料 151

4.6 以周期性介孔材料为基质的杂化发光材料 157

4.6.1 引言 157

4.6.2 TbDPS-PMO样品的制备 158

4.6.3 基质材料DPS-PMO的结构 158

4.6.4 TbDPS-PMO样品的荧光光谱 161

参考文献 163

第5章 稀土配合物大孔杂化材料 172

5.1 概述 172

5.2 大孔材料 173

5.2.1 大孔材料的定义 173

5.2.2 大孔材料的合成 174

5.2.3 大孔材料的分类 177

5.2.4 大孔材料的特性 178

5.2.5 大孔材料的化学修饰 179

5.3 铒与二苯甲酰甲烷、邻菲罗啉三元配合物大孔杂化材料 179

5.3.1 铒三元配合物大孔杂化材料样品的制备 180

5.3.2 铒三元配合物大孔杂化材料样品的形态及大孔结构 181

5.3.3 铒三元配合物大孔杂化材料样品的发光和磁性 183

5.4 共价键嫁接稀土（Eu、Tb）配合物的大孔杂化发光材料 187

5.4.1 铕和铽对氨基苯甲酸配合物大孔杂化发光材料样品的制备 188

5.4.2 铕和铽对氨基苯甲酸配合物大孔杂化发光材料样品的结构 189

5.4.3 铕和铽对氨基苯甲酸配合物大孔杂化发光材料样品的激发和发射光谱 191

5.5 小结 194

参考文献 195

第6章 稀土配合物高分子杂化材料 199

6.1 概述 199

6.2 无机簇改性高分子材料 200

6.2.1 以硅氧簇为构筑单元的无机簇改性高分子材料 200

6.2.2 以锡氧簇为构筑单元的无机簇改性高分子材料 201

6.2.3 以过渡金属氧簇为构筑单元的无机簇改性高分子材料 202

6.2.4 以多酸为构筑单元的无机簇改性高分子材料 204

6.3 铕配合物高分子杂化发光材料 204

6.3.1 引言 204

6.3.2 杂化材料样品的制备 205

6.3.3 杂化材料样品的红外光谱和核磁共振谱 206

6.3.4 杂化材料样品的固体紫外-可见漫反射光谱 207

6.3.5 杂化材料样品的激发光谱 208

6.3.6 杂化材料样品的发射光谱 209

6.4 稀土配合物高分子杂化近红外发光材料 213

6.4.1 杂化材料样品的制备 213

6.4.2 杂化材料样品的结构特点 214

6.4.3 杂化材料样品的固体紫外-可见漫反射光谱 215

6.4.4 杂化材料样品的激发光谱和发射光谱 216

6.4.5 杂化材料样品的荧光寿命 220

6.5 小结 220

参考文献 221

第7章 稀土配合物多功能杂化材料 227

7.1 概述 227

7.2 以磁性二氧化硅纳米球为基质的稀土配合物杂化磁光双功能材料 228

7.2.1 可见荧光发射的稀土配合物杂化磁光双功能材料 228

7.2.2 近红外荧光发射的稀土配合物杂化磁光双功能材料 237

7.3 以磁性介孔纳米球为基质的铕配合物杂化磁光双功能材料 242

7.3.1 Eu（TTA）3phen-Fe3O4@MM样品的制备 243

7.3.2 Eu（TTA）3phen-Fe3O4@MM样品的形貌以及结构 244

7.3.3 Eu（TTA）3phen-Fe3O4@MM样品的磁性 247

7.3.4 Eu（TTA）3phen-Fe3O4@MM样品的发光 248

7.3.5 Eu（TTA）3phen-Fe3O4@MM样品磁光性能的直观显示 249

7.4 小结 249

参考文献 250

第8章 稀土配合物凝胶杂化发光材料 254

8.1 概述 254

8.1.1 有机染料的凝胶杂化发光材料 254

8.1.2 稀土离子的凝胶杂化发光材料 255

8.1.3 稀土配合物的凝胶杂化发光材料 256

8.2 溶胶和凝胶的简介 258

8.2.1 溶胶 258

8.2.2 凝胶 259

8.3 溶胶-凝胶技术 260

8.3.1 溶胶-凝胶技术的基本原理 260

8.3.2 溶胶-凝胶技术的工艺流程 261

8.3.3 溶胶-凝胶技术的特点 262

8.4 稀土配合物凝胶杂化发光材料的制备方法 262

8.4.1 预掺杂法 262

8.4.2 后掺杂法 263

8.4.3 原位合成法 263

8.4.4 共价键嫁接法 264

8.5 稀土配合物凝胶杂化近红外发光材料 265

8.5.1 共价键嫁接稀土（Ln=Er、Nd、Yb、Sm）配合物凝胶杂化近红外发光材料 265

8.5.2 钬配合物凝胶杂化近红外发光材料 279

8.6 铕配合物凝胶杂化发光材料 290

8.6.1 引言 290

8.6.2 Eu（DBM-Si）3（H2O）2-GEL和Eu（DBM-OH）3（H2O）2/GEL样品的制备 291

8.6.3 Eu（DBM-Si）3（H2O）2-GEL和Eu（DBM-OH）3（H2O）2/GEL样品的形貌 293

8.6.4 Eu（DBM-Si）3（H2O）2-GEL和Eu（DBM-OH）3（H2O）2/GEL样品的结构 294

8.6.5 Eu（DBM-Si）3（H2O）2-GEL和Eu（DBM-OH）3（H2O）2/GEL样品的红外光谱 294

8.6.6 Eu（DBM-Si）3（H2O）2-GEL和Eu（DBM-OH）3（H2O）2/GEL样品中的天线效应 295

8.6.7 Eu（DBM-Si）3（H2O）2-GEL和Eu（DBM-OH）3（H2O）2/GEL样品的发射光谱 297

8.6.8 Eu（DBM-Si）3（H2O）2-GEL和Eu（DBM-OH）3（H2O）2/GEL样品的荧光光谱参数 298

8.7 铽配合物凝胶杂化发光材料 300

8.7.1 引言 300

8.7.2 Tb（Tfacac）3phen/GGET和Tb（Tfacac）3phen/GET样品的制备 301

8.7.3 Tb（Tfacac）3phen/GGET和Tb（Tfacac）3phen/GET样品的光谱 302

8.7.4 改性凝胶基质对杂化材料中配合物浓度猝灭的抑制作用 304

8.7.5 样品的荧光寿命 305

8.8 小结 306

参考文献 307

第9章 稀土配合物凝胶薄膜 312

9.1 概述 312

9.2 稀土杂多化合物的聚酯凝胶薄膜 313

9.2.1 稀土杂多化合物的聚酯凝胶薄膜样品的制备 314

9.2.2 稀土杂多化合物的聚酯凝胶薄膜样品的紫外光谱 315

9.2.3 稀土杂多化合物的聚酯凝胶薄膜样品的激发光谱和发射光谱 316

9.2.4 稀土杂多化合物的聚酯凝胶薄膜样品的荧光寿命 323

9.3 共价键嫁接铽配合物的凝胶薄膜 323

9.3.1 铽配合物凝胶薄膜样品的制备 325

9.3.2 TbDPS-凝胶薄膜样品的结构特点 325

9.3.3 TbDPS-凝胶薄膜样品的紫外-可见吸收光谱 326

9.3.4 TbDPS-凝胶薄膜样品的激发光谱 327

9.3.5 TbDPS-凝胶薄膜样品的发射光谱 328

9.3.6 TbDPS-凝胶薄膜样品的荧光寿命 329

9.4 掺杂铕配合物的改性凝胶薄膜 329

9.4.1 Eu（TTA）3phen/改性凝胶薄膜样品的制备 330

9.4.2 Eu（TTA）3phen/改性凝胶薄膜样品的激发光谱 331

9.4.3 Eu（TTA）3phen/改性凝胶薄膜样品的发射光谱 331

9.5 小结 331

参考文献 333

第10章 稀土配合物自组装膜 335

10.1 概述 335

10.1.1 自组装技术 335

10.1.2 自组装膜的应用研究 336

10.1.3 稀土配合物自组装膜的研究进展 337

10.2 1：10型稀土杂多化合物自组装膜的制备及发光性能 338

10.2.1 1：10型稀土杂多化合物自组装膜样品的制备 339

10.2.2 EuW10/APS自组装膜样品的光谱 339

10.2.3 DyW10/APS自组装膜样品的激发光谱和发射光谱 342

10.2.4 1：10型稀土杂多化合物自组装膜样品的荧光寿命 344

10.3 铕杂多化合物／聚合物自组装多层膜的制备及发光性能 344

10.3.1 铕杂多化合物／聚合物自组装多层膜样品的制备 345

10.3.2 EuSiW11 /PAA/APS自组装多层膜样品的紫外吸收光谱 345

10.3.3 EuSiW11 /PAA/APS自组装多层膜样品的形貌 346

10.3.4 EuSiW11 /PAA/APS自组装多层膜样品的激发光谱 347

10.3.5 EuSiW11 /PAA/APS自组装多层膜样品的发射光谱 349

10.3.6 EuSiW11 /PAA/APS自组装多层膜样品的荧光寿命 350

10.4 小结 350

参考文献 351

第11章 稀土配合物LB膜 353

11.1 概述 353

11.1.1 LB膜技术 353

11.1.2 稀土配合物LB膜的研究进展 355

11.2 铽苯甲酸衍生物配合物LB膜 357

11.2.1 铽苯甲酸衍生物配合物LB膜样品的制备 358

11.2.2 铽苯甲酸衍生物配合物LB膜样品的表面压-面积等温线 358

11.2.3 铽苯甲酸衍生物配合物LB膜样品的形貌与结构 359

11.2.4 铽苯甲酸衍生物配合物LB膜样品的光谱 360

11.2.5 铽苯甲酸衍生物配合物LB膜样品的荧光寿命 362

11.3 系列稀土邻苯二甲酸单酯配合物LB膜 362

11.3.1 系列稀土邻苯二甲酸单酯配合物LB膜样品的成膜性能 362

11.3.2 系列稀土邻苯二甲酸单酯配合物LB膜样品的结构 363

11.3.3 系列稀土邻苯二甲酸单酯配合物LB膜样品的红外光谱及紫外吸收光谱 364

11.3.4 系列稀土邻苯二甲酸单酯配合物LB膜样品的发光 365

11.3.5 Tb3+邻苯二甲酸单酯配合物LB膜样品的荧光寿命 367

11.3.6 组合LB膜的发光 368

11.4 系列稀土杂多化合物杂化LB膜 368

11.4.1 稀土杂多化合物杂化LB膜样品的制备 369

11.4.2 稀土杂多化合物杂化LB膜样品的形貌 369

11.4.3 稀土杂多化合物杂化LB膜样品的特性 371

11.5 小结 376

参考文献 377

第12章 其他稀土杂化发光材料 381

12.1 稀土配合物插层发光材料 381

12.1.1 层状化合物 382

12.1.2 Eu（DBM）3phen/α-ZrP和Tb（acac）3phen/α-ZrP样品的制备 383

12.1.3 Eu（DBM）3phen/α-ZrP和Tb（acac）3phen/α-ZrP样品的结构 384

12.1.4 Eu（DBM）3phen/α-ZrP和Tb（acac）3phen/α-ZrP样品的紫外-可见吸收光谱 385

12.1.5 Eu（DBM）3phen/α-ZrP和Tb（acac）3phen/α-ZrP样品的激发光谱和发射光谱 386

12.1.6 插层发光材料的基质α-磷酸氢锆对稀土发光的作用 387

12.2 稀土配合物／聚合物透明发光树脂 389

12.2.1 引言 389

12.2.2 稀土配合物／聚合物透明发光树脂样品的制备方法 390

12.2.3 稀土配合物／聚合物透明发光树脂样品的性能 390

12.3 掺杂Eu3-的一维多孔二氧化锡纳米材料 394

12.3.1 引言 394

12.3.2 基质材料二氧化锡简介 395

12.3.3 样品的制备 396

12.3.4 前驱体Ph3 SnOH的形貌和结构 397

12.3.5 多孔SnO2纳米棒样品的形貌和结构 397

12.3.6 多孔SnO2 ： E u3+纳米棒样品的形貌、结构和光谱 400

12.4 小结 404

参考文献 405

索引 409