過渡金屬配合物的發(fā)光材料（課堂PPT）

1、主要內(nèi)容：1 緒論；2 發(fā)光機(jī)理；3 Zn2、Cu、Ag和Au的配合物的發(fā)光料；4 常用的光學(xué)材料及其應(yīng)用1(一） 緒論（1） 概念： 發(fā)光：是一種物體把吸收的能量，不經(jīng)過熱的階段，直接轉(zhuǎn)換為特征輻射的現(xiàn)象。 發(fā)光現(xiàn)象廣泛的存在各種材料中，發(fā)光材料品種很多，按激發(fā)方式可分為：光致發(fā)光材料電致發(fā)光材料、陰極射線致發(fā)光材料、熱致發(fā)光材料、等離子發(fā)光材料。2 （2） 顏色的形成： 顏色是人對(duì)光產(chǎn)生的一種感覺，當(dāng)一束光的波長(zhǎng)在一定范圍內(nèi)時(shí)，這束光就可以被人眼看到，人就可以感覺到這束光的顏色。 這個(gè)范圍是400nm 770nm。 3 大量事實(shí)表明，對(duì)于過渡金屬元素來說，其d 電子的狀態(tài)是影響其顏色的決定

2、性因素（對(duì)于鑭系、 錒系的元素，f 電子同樣影響重大）。4（二） 發(fā)光機(jī)理 （1）化學(xué)發(fā)光反應(yīng)條件）化學(xué)發(fā)光反應(yīng)條件 在化學(xué)反應(yīng)過程中，在化學(xué)反應(yīng)過程中，某些反應(yīng)產(chǎn)物接受化學(xué)某些反應(yīng)產(chǎn)物接受化學(xué)能而被激發(fā)，從激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時(shí)，發(fā)射出一定能而被激發(fā)，從激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時(shí)，發(fā)射出一定波長(zhǎng)的光。波長(zhǎng)的光。 A + B = C + D* D* D + h 56 （1）能）能快速快速地釋放出地釋放出足夠足夠的能量。的能量。 （2）反應(yīng)歷程有利于激發(fā)態(tài)產(chǎn)物的形成；）反應(yīng)歷程有利于激發(fā)態(tài)產(chǎn)物的形成； （3）激發(fā)態(tài)分子能夠以激發(fā)態(tài)分子能夠以輻射躍遷輻射躍遷的方式返回基態(tài)的方式返回基態(tài)7（2）金屬配合物的紫外光譜

3、產(chǎn)生機(jī)理主要有三種類型）金屬配合物的紫外光譜產(chǎn)生機(jī)理主要有三種類型1. 1. d d一一d d 配位場(chǎng)躍遷配位場(chǎng)躍遷 必須在配體的必須在配體的配位場(chǎng)作用配位場(chǎng)作用下才可能產(chǎn)生下才可能產(chǎn)生; ; 一般的一般的規(guī)律：規(guī)律：軌道分裂能隨場(chǎng)強(qiáng)增加而增加，吸收軌道分裂能隨場(chǎng)強(qiáng)增加而增加，吸收峰波長(zhǎng)則發(fā)生峰波長(zhǎng)則發(fā)生紫紫移。移。 例：例：水合銅離子水合銅離子()是淺藍(lán)色的是淺藍(lán)色的max=794nmmax=794nm ，而它，而它的氨絡(luò)合物卻是深藍(lán)色的的氨絡(luò)合物卻是深藍(lán)色的max=663nmmax=663nm 。 8 2.2.電荷轉(zhuǎn)移躍遷電荷轉(zhuǎn)移躍遷 電荷轉(zhuǎn)移躍遷電荷轉(zhuǎn)移躍遷：是指絡(luò)合物：是指絡(luò)合物中配位

4、體和金屬離子之間，中配位體和金屬離子之間，一方的電子向主要屬于另一一方的電子向主要屬于另一方的軌道的躍遷，所產(chǎn)生的方的軌道的躍遷，所產(chǎn)生的吸收光譜稱為吸收光譜稱為荷移光譜荷移光譜。9 3.3.金屬離子影響下配體的金屬離子影響下配體的 * 躍遷躍遷 顯色劑大多含有生色團(tuán)和助色團(tuán)，與金屬離子配顯色劑大多含有生色團(tuán)和助色團(tuán)，與金屬離子配位時(shí)，其共軛結(jié)構(gòu)發(fā)生變化導(dǎo)致吸收光譜發(fā)生紅移位時(shí)，其共軛結(jié)構(gòu)發(fā)生變化導(dǎo)致吸收光譜發(fā)生紅移或藍(lán)移?；蛩{(lán)移。例：例：茜素磺酸鈉茜素磺酸鈉 弱酸性黃色弱酸性黃色 max=420nm 弱堿性紫紅色弱堿性紫紅色 max=560nm10激 發(fā)發(fā)射h11 配離子形成的化合物有顏色的

5、兩個(gè)條件是： d軌道上的電子沒有全充滿 配離子吸收光的能量在可見光能量范圍之內(nèi) 123 Zn2、Cu、Ag和Au的配合物的發(fā)光料 過渡金屬配合物發(fā)光材料的研究大多集中在d10、d8及Ru2、Os2、Rh3等金屬離子的配合物，所用配體要是炔烴類、多聯(lián)吡啶類、苯基膦類、葉啉類及酞氰類等不飽和配體。13 這些材料的發(fā)光主要來自配合物的電荷轉(zhuǎn)移躍遷。其中，d10金屬配合物的發(fā)光性質(zhì)研究主要集中在Zn2、Cu、Ag和Au的配合物，所用配體變化非常豐富。14（1）發(fā)光Zn2配合物 以雙(三聯(lián)吡啶)配體為有機(jī)構(gòu)筑單元，以Zn2作為模板自組裝得到一系列高分子聚合鏈，依R基的不同，這些高分子鏈的發(fā)光由紫到黃，并

6、具有高的發(fā)光亮度和熱穩(wěn)定性，是很有潛能的電致發(fā)光材料。1516 圖2 含鋅-三聯(lián)吡啶發(fā)色團(tuán)的高分子聚合鏈R=17 目前應(yīng)用于有機(jī)EL 金屬配合物的發(fā)光材料大多配位數(shù)均為偶數(shù)，四配位的8-羥基喹啉鋅配合物(Znq2)的熒光來自受金屬微擾的配體。18采用新的方法合成了三配位的鋅配合物：8-羥基喹啉對(duì)甲基苯酚合鋅配合物(ZnqP, 見圖3)，它的發(fā)光性質(zhì)，應(yīng)用于有機(jī)電致發(fā)光器件。19（2） 發(fā)光Au、Ag、Cu配合物 一系列含苯基膦類及炔烴類配體的三核、四核及六核Ag、Cu配合物，通過改變?nèi)矡N配體的取代基團(tuán)可以精細(xì)調(diào)控配合物的發(fā)光性質(zhì)。20 好的發(fā)光材料必須具備以下特征: (1)具有色純度高的發(fā)光色; (2)在電子或光的照射下性能穩(wěn)定; (3)適合顯象管的制造工藝。 21(四） 常用光學(xué)材料： 自從1828年W.Nicol發(fā)明偏光顯微鏡以后，人們就系統(tǒng)地研究天然礦物晶體的光學(xué)性質(zhì)，而偏光顯微鏡的心臟就是由方解石制成的Nicol棱鏡。22幾種常見的發(fā)光材料232425參考文獻(xiàn)：1 赫奕. 8-羥基喹啉對(duì)甲基苯酚合鋅配合物的合成及光致發(fā)光和電致發(fā)光性能J. 高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報(bào), 2003, 23(9) 2 譚松庭等. 雙8-羥基喹啉-席夫堿-鋅高分子配合物的制備及發(fā)光性能J. 發(fā)光學(xué)報(bào). 2003, 24(1)3 馮巧等. 五配位Cu()配合物Cu(4-Phtpy)(PP