修饰功能分子桥构筑稀土发光杂化分子材料及薄膜

摘要

本文旨在开发基于稀土配位化学的无机-有机杂化发光材料及薄膜的制备，并研究其发光性质，以发展为一类新型的高性能发光材料。 首先基于稀土的有机羧酸类配体，进行有机改性合成具有偶联作用的单体，然后采用能保持其性质不改变的低温软化学合成法—溶胶-凝胶技术，将稀土与偶联单体的配位体以化学键的方式连接到无机基质中，从而制备了具有优良光、热稳定性的杂化材料。此路线所做的有机羧酸有：苯甲酸、2-苯甲酰苯甲酸、2-呋喃甲酸、2-溴苯乙酸、2-吡嗪甲酸、苯基丙二甲酸、对叔丁基苯甲酸。芳香羧酸是稀土配合物中重要的一类配体，通过苯环或其他芳香环与羧基的共轭，产生大的π键，可以与稀土离子发生很好的配位，从而对稀土离子的产生很好的敏化作用。将有机羧酸配体用二氯亚砜酰氯化，然后通过与硅烷基偶联剂如3-氨丙基-三乙氧基硅烷进行酰氨化反应，生成可同时具有偶联作用又可用于溶胶-凝胶制备的杂化单体。这种单体作为前驱体，与其他金属烷氧基化合物如正硅酸乙酯一起通过水解缩聚反应制备杂化材料。杂化单体与稀土配位形成功能分子，具备类似配合物的优异的发光性能，成为发光材料的功能基团。这也是分子片理论的应用。 实验所用方法为溶胶-凝胶法，同时使用原位反应的原理，通过杂化单体和无机基质一步原位复合制备杂化材料，此种方法大大简化了制备过程，缩短了反应时间，同时溶液开始的反应实现了杂化材料分子水平的复合，从而可以实现材料整体的均一性，实现材料尺寸的可调性，保证材料的性能。 另外，基于含羟基的配体，用硅烷基偶联剂3-(三乙氧硅烷基)丙基异氰酸酯进行改性，通过羟基(-OH)与异氰酸酯基(-N=C=O)的加成反应，合成具有偶联作用的杂化单体，这种单体作为前驱体，与其他金属烷氧基化合物如正硅酸乙酯一起通过水解缩聚反应制备杂化材料。同时在溶胶阶段，采用旋转涂膜的技术将溶胶涂到石英片上，在石英片上进行后续的溶胶-凝胶过程，制备杂化薄膜，研究其光性质，得到的杂化材料及杂化固体薄膜发光效果良好，并且整体形貌统一，热力学稳定性增加。 这种溶液起始的杂化材料及杂化薄膜实现了分子级的键合，使材料达到较好的性能，以期实现在发光方面的应用。

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一、前言

二、实验部分

三、结果与讨论

四、主要结论

主要参考文献

致谢

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