稀土配合物掺杂的聚甲基丙烯酸甲酯
近几年,稀土类配合物作为发光功能材料在各个领域得到了广泛应用,比如化学和生物传感器、电子荧光设备以及光激光器中.采用蒸发溶剂法制备了掺杂乙酰丙酮水合物的PMMA透明样品,包括乙酰丙酮铕水合物、乙酰丙酮铽水合物以及乙酰丙酮钕水合物掺杂的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),并对样品进行了的一系列的表征.乙酰丙酮铕水合物掺杂的PMMA在365nm激发下呈现紫红色,PMMA碳链上C=O与中心铕离子在自组装下作用形成了两种差异化的发光中心.Judd-Ofelt强场参数?2和?4分别为23.73?10?20cm2和2.72?10?20cm2表明在掺杂样品中三价铕离子周围环境具有较强共价性和反演非对称性.在365nm紫外光的激发下样品发出紫红色荧光,在254nm紫外光激发下则呈现明亮的红色,表明样品可作为紫外光敏感元件用于光学传感器.当其作为纤芯材料与包层材料纯PMMA结合制成标准尺寸9?m/125?m光纤时支持多模信号传输,为进一步研发医疗照明光纤、柔性通讯光纤和光纤传感器提供物质基础.掺杂乙酰丙酮铕水合物的PMMA样品在300℃下开始发生了分解,这与纯的PMMA样品在281℃的分解已经有了变化,表明PMMA样品在掺杂稀土配合物之后性质会发生改变,分解温度会有所提升.乙酰丙酮铽水合物掺杂的PMMA在254nm紫外光下呈现出明亮的绿光.激发光谱与发射光谱表明铽配合物被较稳定的固定在PMMA中,明亮的绿光缘自Tb3+的5D4?7F5特征跃迁.在365nm紫外光激发下EAH和TAH共掺PMMA样品发出紫白色荧光,结合发射光谱可以看出,在共掺杂体系中铕铽离子都能有效发光.乙酰丙酮钕水合物(NAH)掺杂的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)已经准备和近红外(NIR)1069nm和1342nm排放具有全宽度在对应61的半高宽(FWHM)和75nm的已经观察到.Judd-Ofelt理论参数?t(t=2,4,6)分别为16.38?10?20、11.37?10?20和9.51?10?20cm2,表明在掺杂样品中Nd3+周围环境的高不对称性和共价性.4F3/2?4I11/2和4F3/2?4I13/2跃迁的自发辐射几率分别为2533.9和455.5s?1,对应的最大发射截面为3.19?10?20和1.28?10?20cm2,较高的辐射几率和近红外荧光以及较大的发射截面表名NAH掺杂的PMMA可以用作近红外聚合物光学材料.
- 作者：
- 张洋洋
- 学位授予单位：
- 大连工业大学
- 专业名称：
- 材料科学与工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2015年
- 导师姓名：
- 林海
- 中图分类号：
- O641.4；O633.14
- 关键词：
- 聚甲基丙烯酸甲酯；差异化发光中心；稀土配合物；近红外荧光
- Poly methyl methacrylate(PMMA)； Rare earth complexes； Differentiated fluorescence centers； near-infrared fluorescence