稀土发光材料的光学性质优良,一般情况下发光谱带窄,色彩鲜艳,色纯度高;发射波长分布区域宽;光吸收能力强,转换效率高;而且荧光寿命从纳秒到毫秒,达到6个数量级;物理和化学性能稳定,耐高温,能承受大功率电子束。正是由于这些优异的光学性能,使稀土配合物成为探寻高技术材料的主要研究对象[11,12]。
1. 实验部分
1.1 仪器与试剂
85-2磁力搅拌器(巩义市予华仪器有限责任公司);电子天平(梅特勒-托利多仪器有限公司);WQF-510型红外分光光度计(北京瑞利分析仪器有限公司);PH计(Perkin-Emler公司)。
L-赖氨酸;2-甲氧基苯甲酸;苯甲酸(分析纯,天津市津北精细化工有限公司);乙醇(化学纯,天津市凯通化学试剂有限公司);氢氧化钠(化学纯,开封开化有限公司试剂厂);氧化钆(分析纯);蒸馏水。
1.2 测试手段
红外光谱(IR)
利用WQF-510型红外分光光度计,KBr压片法,扫描范围为400-4000cm1。
1.3 配合物的合成
1.3.1 氢氧化钠溶液的配置
称取0.5000g的氢氧化钠溶于250mL的蒸馏水中,配置0.05mol/L的氢氧化钠溶液。
1.3.2 硝酸钆和氯化钆的制备
将氧化钆放入干燥洁净的烧杯中,用滴管缓慢加入浓HNO3,不断搅拌,因反应剧烈,加入少许蒸馏水,放在磁力搅拌器上搅拌,如经长时间搅拌还不澄清,则可继续向其中加入浓HNO3或蒸馏水,直至溶液变澄清,加热浓缩至析出固体,冷却至室温,过滤,收集固体备用,并放在干燥器中。
将氧化钆放入干燥洁净的烧杯中,用滴管缓慢加入浓HCl,不断搅拌,因反应剧烈,加入少许蒸馏水,放在磁力搅拌器上搅拌,如经长时间搅拌还不澄清,加热至溶液变澄清,加热浓缩至析出固体,冷却至室温,过滤,收集固体备用并放在干燥器中。
1.3.3 配合物的合成
1.3.3.1配合物1的合成
量取20mL的乙醇溶液于50ml的小烧杯中,加入L-赖氨酸152.0364mg(1.0399 mmol),放在磁力搅拌器上,于50C,加热搅拌至L-赖氨酸溶解。将225mg(0.4967 mol)的硝酸钆溶于5mL的蒸馏水,逐滴滴加到上述溶液中,加入NaOH控制pH在6左右。将温度调至100C,加热搅拌至溶液剩至15mL左右,过滤,收集沉淀,烘干。IR(KBr,cm1):2359cm1(vs),2341cm1(w),1610cm1(m),1500cm1(s),1433cm1(s),1352cm1(s),669cm1(m),538cm1(m)。
1.3.3.2配合物2的合成
量取20mL的乙醇溶液于50ml的小烧杯中,加入2-甲氧基苯甲酸153.4259mg(0.9984 mmol),再加入L-赖氨酸149.0364mg(1.0329 mmol)放在磁力搅拌器上,于50C加热搅拌至溶解。将235mg(0.5188 mol)的硝酸钆溶于5mL的蒸馏水,逐滴滴加到上述溶液中,有大量白色絮状沉淀生成。于100C加热搅拌至烧杯中溶液剩至10mL左右,过滤收集沉淀,烘干。IR(KBr,cm1):3404cm1(vs),2360cm1(w),1684cm1(m),1384cm1(s),1327cm1(s),1296cm1(m),933cm1(w),708cm1(m)。
1.3.3.3配合物3的合成
量取20mL的乙醇溶液于50mL的小烧杯中,加入苯甲酸153.4259mg(1.0084 mmol),再加入赖氨酸149.0364mg(1.0329 mmol)放在磁力搅拌器上,于50C加热搅拌至溶解。将235mg(0.5188 mol)的硝酸钆溶于5mL的蒸馏水,逐滴滴加到上述溶液中,有大量白色絮状沉淀生成。于100C加热搅拌至烧杯中溶液剩至10mL左右,过滤收集沉淀,烘干。IR(KBr,cm1):3448cm1(vs),3046cm1(w),1739cm1(m),1604cm1(s),1546cm1(s),1411cm1(s),1076cm1(m),775cm1(m)。
2 结果与讨论
2.1 稀土离子的鉴定
取少量三种配合物于试管中,逐滴滴加2mol/L的氢氧化钠溶液,振荡,有絮状沉淀产生,溶液变浑浊。表明配合物中有稀土金属钆离子,即钆离子参与了配位。2.2 配合物1红外分析
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