静电纺丝制备Eu(BA)_3phen/PANI/PVP光电双功能复合纳米纤维及其性能

采用静电纺丝技术将聚苯胺(PANI)和稀土配合物Eu(BA)3phen掺杂到高分子材料聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中,制备出新型的具有光电双功能的Eu(BA)3phen/PANI/PVP复合纳米纤维.采用扫描电子显微镜、X射线能量色散谱仪、荧光光谱仪及宽频介电松弛谱仪对样品进行了表征.实验结果表明,复合纳米纤维直径为(270±31)nm.在275 nm紫外光激发下,Eu(BA)3phen/PANI/PVP复合纳米纤维发射出主峰位于580,594和617 nm的红光,对应于Eu3+的5D0→7F0,5D0→7F1和5D0→7F2跃迁.当m[Eu(BA)3phen]∶m(PANI)∶m(PVP)=15∶10∶100时,复合纳米纤维的荧光发射最强.复合纤维的电导率随PANI含量的增大而升高.在m(PANI)∶m(PVP)=50∶100时,其电导率在高频(106Hz)下达到1.5×10-6S/cm.

静电纺丝技术制备Eu(BA)_3phen/PVP复合纳米带及发光性质研究

采用静电纺丝技术合成了Eu(BA)3phen/PVP复合纳米带,用扫描电镜,红外光谱,紫外-可见吸收光谱和荧光光谱对样品进行了表征。扫描电镜分析表明,纳米带表面光滑,宽度为1-6μm,平均厚度为230 nm。红外光谱分析表明,Eu3+与配体发生键合,在430 cm-1出现了Eu3+-O2-特征振动峰。紫外-可见吸收光谱分析表明,Eu(BA)3phen/PVP复合纳米带的吸收带与纯Eu(BA)3phen配合物相比,发生了红移。激发光谱分析表明,Eu(BA)3phen/PVP复合纳米带在210-360nm之间有较宽的吸收带,最大吸收波长位于275 nm。发射光谱分析表明,在275 nm紫外光激发下,Eu(BA)3phen/PVP复合纳米带的发射主峰为位于617 nm的红光,属于Eu3+的5D0→7F2跃迁。电偶极跃迁与磁偶极跃迁强度的比值约为2.8,表明配合物中Eu3+位置的对称性较低,不存在反演中心。

Eu(BA)_3phen的晶体结构和荧光光谱

标题配合物晶体属三斜晶系，Ｐ１空间群，晶胞参数ａ＝１０７９２（２）ｎｍ，ｂ＝１１８９６（２）ｎｍ，ｃ＝１２４４６ｎｍ，α＝１０５１２（３）°，β＝９３７６（３）°，γ＝１１３１９（３）°，Ｖ＝１３９２（１）ｎｍ－３，Ｚ＝２，Ｄｘ＝１６５９ｇ·ｃｍ－３。配合物晶体由双核分子组成，两个中心Ｅｕ３＋通过羧基桥联，它们的化学环境相同。Ｅｕ３＋的配位数为８，其配位多面体为一畸变的四方反棱柱体。在７７Ｋ配合物的荧光光谱说明配合物中仅存在一种Ｅｕ３＋格位。

Eu(BA)_3Phen掺杂聚丙烯腈纳米纤维的荧光特性研究

通过苯甲酸和1,10-菲啰啉为配体合成Eu(BA)3Phen三元配合物,并利用静电纺丝技术制备了以聚丙烯腈聚合物为载体的荧光纳米纤维.采用扫描电子显微镜、荧光和绝对光谱测试分别对其微观形貌和荧光特性进行研究.测试与分析结果表明,Eu(BA)3Phen配合物掺杂聚丙烯腈纤维直径约为200nm,直径均匀且取向随机.在中波紫外辐射下,纳米纤维呈现出明亮的红色荧光.随着Eu(BA)3Phen配合物掺杂量的增加,配体到稀土离子之间能量传递更有效,使得纳米纤维的发光强度显著增强.在电功率为115.61mW的308nm中波紫外发光二极管激发下,1wt%、2wt%和4wt%Eu(BA)3Phen掺杂聚丙烯腈纳米荧光纤维总的发射光子数分别为25.71×10^(11)、61.50×10^(11)和106.12×10^(11) cps,其中Eu3+的5D0’7F2跃迁发射的光子数分别高达15.98×10^(11)、41.21×10^(11)和70.76×10^(11) cps.纤维中Eu3+在5D0’7F2发射的最大受激发射截面为4.12×10-21 cm^2,呈现出纳米荧光纤维较强的光辐射能力.光谱参数的绝对化表征表明Eu(BA)3Phen掺杂聚丙烯腈纳米纤维光子转换的高效性,展示了其作为紫外-可见光转换层在柔性太阳能电池增感领域广阔的应用前景.

静电纺丝技术制备Tb(BA)_3phen/PANI/PVP光电双功能复合纳米纤维

采用静电纺丝技术将聚苯胺(PANI)和稀土配合物[Tb(BA)3phen]掺杂到高分子材料(PVP)中,制备出一类新型的具有光电双功能的Tb(BA)3phen/PANI/PVP复合纳米纤维.用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量色散谱仪(EDS)、荧光光谱仪及宽频介电松弛谱仪对样品进行了表征.结果表明,复合纳米纤维直径为(331±43)nm.在276 nm紫外光激发下,Tb(BA)3phen/PANI/PVP复合纳米纤维发射出主峰位于491,547和585 nm的绿光,对应Tb3+的5D4→7F6,5D4→7F5和5D4→7F4跃迁.当Tb(BA)3phen∶PANI∶PVP的质量比为15∶10∶100时,复合纳米纤维的荧光发射最强,其电导率随PANI含量的增大而升高,在PANI∶PVP为50%(wt%)时,其电导率在高频(106Hz)下达1.531×10-6S/cm.