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科学研究

化材学院化学专业2017级本科生袁碧晨在国际刊物Journal of Rare Earths(SCI二区期刊)上发表学术论文

发布时间:2020-07-01    来源:化材学院    作者:    点击次    [点击关闭]


稀土配合物的荧光由于其寿命长、色纯度高、光度强、灵敏度高等特点,使其成为理想的荧光感应材料,在环境监测、危险品检测、国土安全等领域具有广阔的应用前景。但是稀土离子具有配位数高、配位构型不确定及容易水解等特点,因此,实现对具有良好发光性能的单核及多核稀土配合物的有效构筑具有很大的挑战性。深入开展对多核稀土配合物的结构与发光性能关系的研究,具有重要的理论和实践意义。

化材学院2017级化学专业本科生袁碧晨在课题组前期实验研究的基础上,合成了2个新的含(CH2)2NH(CH2)2骨架的柔性席夫碱配体。利用这两个具有良好配位性能的柔性配体,合成了2个单核稀土配合物[LnL1(NO3)(H2O)DMF] (Ln = Nd (1) and Yb (2))2个双核稀土配合物[Ln2(L2)2(OAc)2] (Ln = Nd (3) and Yb (4))通过X-射线晶体学手段确定了这四种配合物的晶体结构。席夫碱配体在配合物1-4中呈折叠结构,其官能氮、氧原子与稀土离子配位。席夫碱配体的长度约为18 ,有助于形成大尺寸金属配合物。有趣的是, 双核配合物34具有纳米尺寸结构,它们的分子大小约为7 × 11 × 16 能量色散X射线光谱分析表明,它们的Nd:Br:O摩尔比与晶体结构一致。发光性能研究表明,这些配合物中的席夫碱配体能有效地将能量转移给稀土离子,使它们显示出稀土离子的近红外发光。同时,研究表明,由于具有较高的分子内传能效应,配合物34的近红外发射量子产率分别高于配合物12。该研究对如何通过设计合成新的柔性有机配体,达到调控不同稀土配合物结构及性能的目的,具有较好的理论指导意义。相关结果在国际期刊Journal of Rare EarthsSCI二区期刊,DOI:10.1016/j.jre.2019.02.014202038143-147)上发表。

1. 稀土配合物1(左)和3(右)的晶体结构图。

2. 稀土配合物1-4的激发及近红外发射谱图。

第一作者袁碧晨为化学与材料工程学院2017级化学师范专业本科生,该工作在导师杨小平教授指导下完成。

袁碧晨同学近照


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