稀土铕、铽丙烯酸酯基质的荧光材料的制备与性能研究

来源 :苏州大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:lurenjia1983
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本文对稀土高分子荧光材料和高分子聚合物丙烯酸酯的制备和应用进行了阐述,以此为基础,结合各自的优势,确定了以溶液聚合制备键合型稀土荧光材料和以乳液聚合的方法制备掺杂型荧光材料的方案。在溶液聚合的方案中,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、马来酸酐(MAH)为主要单体,甲苯为溶剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂制备了甲基丙烯酸马来酸酐共聚物P(MMA-MAH),然后以对氨基苯甲酸(PABA)、稀土氯化物EuCl3·6H2O和TbCl3·6H2O以及邻菲罗啉(phen)为原料,制得了含氨基的稀土配合物,最后将前两步反应所得到的产物进行酰胺化反应,获得氨基稀土配合物接枝甲基丙烯酸甲酯马来酸酐共聚物的荧光材料。对产物进行红外光谱、X射线衍射、SEM、荧光光谱分析、热失重分析。荧光光谱显示在294nm的激发波长下能够得到色度很纯、荧光强度很高的荧光,衰减时间在1ms左右。而稀土荧光强度与稀土离子含量关系的分析显示当甲基丙烯酸甲酯马来酸酐共聚物为1.6g,稀土配合物的含量为0.1mmol时,荧光强度最强。热失重分析显示在失去5%质量时的温度(T5)在200℃以上,有很好的耐热性。在乳液聚合的方案中,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、乙烯基三乙氧基硅氧烷(VTES)和反应型乳化剂2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为聚合单体,过硫酸铵(APS)为引发剂,通过无皂乳液聚合的方式得到了基质,并对其最佳工艺进行了探索,发现最佳的工艺参数为:主要聚合单体丙烯酸酯MMA:可聚合乳化剂AMPS:硅氧烷改性剂VTES:引发剂APS:去离子水的投料比为10:2:1:0.04:86.96。然后将均苯四甲酸二酐(PMDA)与氢氧化钠(NaOH)水溶液反应制得均苯四甲酸钠(PMA),最后将制得的乳液用氨基硅氧烷(APTS)进行氨基化处理,依次投入PMA、稀土氯化物EuCl3·6H2O和TbCl3·6H2O,反应数小时后直接过滤干燥得到荧光材料。对荧光材料进行红外光谱、X射线衍射、SEM、荧光光谱分析、热失重分析。结果表明:稀土离子很好地与MMA和PMA发生了配位,在298nm的激发光下,荧光材料能得到很强的光。荧光寿命较短,衰减时间为0.54ms。热稳定性也很高,T5达到了245℃。研究结果也表明:只要简单地调整稀土铕和铽的比例,就可以得到多色的荧光材料。
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