研究目的
合成、表征并研究两种同构系列镧系金属有机框架(SUMOF-7II和SUMOF-7IIB)的光物理性质,以探索其在传感、生物传感和电信领域的潜在应用。
研究成果
合成的SUMOF-7II和SUMOF-7IIB系列材料在混合配体体系中展现出可调谐的发光特性,具有更长的发光寿命和更高的量子产率。这些材料表现出优异的热稳定性和光稳定性,使其在生物成像、传感和通信领域具有应用潜力。未来研究可着重于进一步提升量子产率并拓展至其他镧系元素或其他应用领域。
研究不足
该研究仅限于特定的镧系离子和有机配体;并非所有镧系元素都进行了研究(例如铽、镝、钬等)。量子产率相对较低(4-5%),且光稳定性仅针对选定样本进行了测试。潜在的优化方向可能包括探索更多配体或镧系元素以提高效率和稳定性。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用水热法,分别以特定有机配体(H3L2和H3BTB)合成了两系列Ln-MOFs材料,随后通过多种表征技术分析其结构、热学及发光性能。研究旨在探究天线效应,并通过改变镧系离子与配体来调控发光性能。
2:样品选择与数据来源:
样品由镧系盐(La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd)和市售有机配体制备获得,数据均取自合成的MOF粉末。
3:实验设备与材料清单:
设备包括傅里叶变换红外光谱仪、粉末X射线衍射仪、热重分析仪、扫描电子显微镜、紫外-可见-近红外分光光度计、荧光光谱仪(Fluorolog 3-222和FLS980)、核磁共振波谱仪及专用检测器与光源;材料包含镧系盐、有机配体、溶剂(DMF、环己醇、乙醇、DMSO-d6、CF3COOH、D2O)。
4:0)、核磁共振波谱仪及专用检测器与光源;材料包含镧系盐、有机配体、溶剂(DMF、环己醇、乙醇、DMSO-dCF3COOH、D2O)。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:合成过程为85°C水热反应16小时,后续进行溶剂交换与干燥处理。表征步骤涵盖PXRD、FT-IR、SEM、TGA、紫外-可见吸收光谱、光致发光光谱、量子产率测定,以及采用TCSPC或MCS模式测量的寿命衰减分析。
5:数据分析方法:
采用指数函数拟合衰减曲线、积分法计算量子产率,并通过比较光谱特征与寿命进行分析。
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