一、試驗原理

發(fā)光稀土協(xié)作物Eu(Phen)2(NO3)3的制備與性能測試稀土指位于周期表中B族的21號元素鈧SC、39號元素釔〕和57號至71號鑭系元素鑭L、鈰C、鐠P、釹Nd(Pm(Sm(Eu(Gd(Tb、鏑(Dy)、鈥(Ho)、鉺(Er)、銩(Tm)、鐿(Yb)和镥(Lu)17種元素。常用符號RE表示。我國盛產稀土元素，儲量居世界之首。近年來，稀土的產量也位于世界前列。在我國，進展稀土的應用具有很大的資源優(yōu)勢。協(xié)作物并觀看其發(fā)光現(xiàn)象，從而獲得一些有關稀土協(xié)作物的制備及發(fā)光性質的初步學問?！惨弧嘲l(fā)光協(xié)作物Eu(phen)2·(NO3)3的制備原理位原子的硬堿配位體絡合。能與稀土離子形成協(xié)作物的典型配位體有H2O、acac－〔乙酰丙酮負離子、Ph3PO(三苯基氧化膦)、DMSO〔二甲亞砜、EDTA(乙二胺四乙酸)，dipy〔2，32’–聯(lián)吡啶、phen〔1，10－鄰菲咯啉〕以及陰離子配位體如F－、Cl－、Br－、NCS－、NO－3等。在RE(Ⅲ)RE(Ⅲ)典型的多胺配位體有二配位基的2，2’－聯(lián)吡啶、1，10－鄰菲咯啉、和三配位基的三聯(lián)吡啶等。由這些配位體形成的協(xié)作物實例有[La〔bipy〕2〔NO3〕3]〔十配位、[Ln〔terpy〕3]〔ClO4〕3〔九配位、[Ln〔phen〕4]〔ClO4〕3〔八配位〕等。稀土協(xié)作物的合成可承受的方法有：稀土鹽〔REX3〕在溶劑(S)中與配體(L)直接反響或氧化物與酸直接反響：REX3＋nL＋mS——REX3.nL.mSREX3＋nL——REX3.nLRE2O3＋2HnL——2Hn－3REL.＋3H2OL’Ch’LX或螯合劑Ch。REX3＋MnL—REL-(n-3)＋MnXn-3REX3.nL+mL’—REX3.mL’＋nL也可利用稀土離子取代銨、堿金屬或堿土金屬離子。MCh2-＋RE3+――RECh＋M+ 其中M+=Li＋、Na＋、K＋、NH4＋等。3．模板反響：配體原料在與金屬形成協(xié)作物的過程中形成配體。如，稀土酞菁協(xié)作物的合成。1RE：phen＝1：2的化合物。EuOTbO4與HNO3反響完全蒸干后得到Ln(N.n〔Ln=E、Tb，n=56〕后，使其在乙醇溶劑中與配體phen直接反響，生成產物。反響方程式為：Ln(NO3)3·nH2O＋2phen→Ln(phen)2·(NO3)3＋nH2O產物為白色，紫外燈下發(fā)出紅色熒光?！捕硡f(xié)作物Ln(phen)2·(NO3)3的發(fā)光機理發(fā)光協(xié)作物Ln(phen)2·(NO3)31phen〔過程Ln〔Ⅲ〕phen相連，三價稀土離子的激發(fā)態(tài)與phen的激發(fā)態(tài)能量相匹配，處于激發(fā)態(tài)的phen通過非輻射躍遷的方式將能量傳遞給Ln〔Ⅲ〕離子激發(fā)態(tài)〔過程2；最終電子從L〔Ⅲ〕離子激發(fā)態(tài)回到基態(tài)，將能量以光子的形式放出〔過程3，這就是我們所能看到的發(fā)光。在整個過程中，配體phen能有效地吸取能量并有效地將能量傳遞給中心Ln〔Ⅲ〕離子，這對于增加Ln〔Ⅲ〕離子的發(fā)光是格外重要的，人們把發(fā)光協(xié)作物中配體的這種作用比方為“天線效應”。二、試驗儀器和試劑儀器：分析天平、蒸發(fā)皿、燒杯50m、10m抽濾瓶、布氏漏斗、紅外燈、紫外燈。3試劑：固體EuO3(99.99%110鄰菲咯啉phe〔A.RHNO〔體積比1:、無水乙3醇A.R。三、試驗步驟〔一〕Eu(phen)2·(NO3)3制備固體Eu2O3的溶解稱取固體Eu2O30.500mmol〔0.1760g〕50mL燒杯中。在攪拌下，參加稍過量的HNO3溶液〔體積比1：1〕使其溶解。為加快溶解速度，可在60～70℃水浴上加熱。得到澄清透亮溶液。假設加熱后還有少許不溶物，則過濾除去。Eu(NO3)3·nH2O溶液的制備將溶液轉移至蒸發(fā)皿中，水浴加熱，將溶液蒸發(fā)至干，得固體Eu(NO3)3·nH2O(n=5或6)。將固體置于紫外燈下觀看硝酸銪發(fā)出的微弱紅光。參加3mL無水乙醇使固體溶解，得反響液A。以上兩步均需在通風櫥中進展。phen溶液的制備在10mL燒杯中稱取固體phen0.10mmo〔0.1980，參加5mL1～2mL無水乙醇淋洗濾紙，得反響液B。產物Eu(phen)2·(NO3)3的制備33在攪拌下，將A漸漸參加到B中，觀看到有白色沉淀生成，此沉淀即為產物Eu(phen)2·(NO)1～2min。抽濾分別出固體產物。以每次1mL33體。5．將枯燥的稀土銪產物置于紫外燈下，觀看產物發(fā)出光明的紅色熒光；并帶去在熒光光譜儀上測定產物的熒光光譜。em激發(fā)光譜 λ ＝616nm，掃描范圍：250-400nmemex放射光譜 λ＝354nm，掃描范圍：550-750nmex四、結果與爭論33A參加到BEu(phen)2(NO)，說明此類形成協(xié)作物的反響簡潔進展。類似的Eu2(SO4)3·8H2O、EuCl3·6H2O等銪的鹽類均可以直接與phen33為使發(fā)光現(xiàn)象更明顯，紫外燈照樣品時，需用紙