一种高量子效率Nd3+有机配合物的合成、表征及发光性能研究
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叶云霞(1978-),女,江苏省泰州人,博士, 副教授,硕士生导师,主要从事稀土液体激光材料和应用的研究.

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江苏省高校自然科学基金(08KJD430009)和江苏大学高级人才启动基金(08JDG025)资助 项目 (1.江苏大学 机械工程学院,江苏 镇江 212013; 2.江苏大学 激光技术研究所,江苏 镇江 212013; 3.江苏大学 材料学院,江苏 镇江 212013)


Synthesis,characterization and luminescence properties of a high quantum efficiency Nd3+ organic complex
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    摘要:

    合成一种新型Nd3+有机配合物,以不含C-H 的五氟丙酸(C3F5COOH)为第1配体,仅含4个C-H的2-氨基-3-氯 -5-三氟甲基吡啶(Tfpy)为第2配体。配合物的紫外(UV)谱、红外(FT-IR)谱和核 磁共振H(1H HMR)谱表明,所有配体和Nd3+成功配位。 制备了配合物溶于氘代二甲亚砜(DMSO-d6)的溶液,测试了溶液的紫外-可见-近红外(U V -Vis-NIR)吸收谱、荧光谱以及荧光寿命,并对 溶液体系进行Judd-Ofelt(J-O)计算,得到3个强度参数Ωt(t=2,4,6)、激 发态寿命τr和受激辐射截面σem。Ω2=1.083×10-20 cm2,表明配 合物中Nd3+与配 体的配位键离子性较强。配合物实测荧光寿命τ=8.3μs,激发 态寿命τr=541μs ,因此Nd3+在这种有机液体体系 中荧光量子效率可达1.53%064nm处受激辐 射截面σem约2.696×10-20 cm2。相对于同类Nd3+有机液体激光材料,此体系的实 测荧光寿命、量子效率和受激辐射截面均较高,可以和文献报道的无机材料相媲美。研究表 明,此材料将是非常有潜力的液体激光介质。

    Abstract:

    High quantum efficiency Nd3+ f luorescent organic complex has a wide range of applications.A novel Nd3+ organic complex was synthesized,with pentafluoropropionic acid(hav ing no C-H) as the first ligand and 2-amino-3-chloro-5-(trifluoromethyl) pyrid ine (with only four C-H bonds) as the second ligand.The structure of the complex is characterized by ultraviolet ( UV) spectra,Fourier transform infrared (FT-IR) spectra and 1H nuclear magneti c resonance (NMR).The solution of complex dissolved in DMSO-d6was prep ared.Ultraviolet visible near infrared (UV-VIS-NIR) spectrum,emission spectru m and fluorescence decay curves of the so lution are tested,and Judd-Ofelt (J-O) analysis is carried out.Smaller Ω2(1.083×10-20 cm2) ind icates that the coordinating between fluorescent rare earth ions and the innermost ligand is ionic.The measured fluorescent lifetime is ab out 8.3μs.With the theoretical lifetime of τr=541μs,the fluorescent q uan tum efficiency is evaluated to be about 1.53%.The stimulated emission cross-section of Nd3+ at 1064nm i s about 2.696×10-20 cm2.Compared with the previous similar Nd3+ organic systems,this complex has longer fluorescence lifetime,higher quantum efficiency and larger stimulated emission cross-section,which is as good as so me reported ionrganic materials.This complex will be a promising material for li quid laser application.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

叶云霞,魏丽花,盛维琛,张瑜,花银群.一种高量子效率Nd3+有机配合物的合成、表征及发光性能研究[J].光电子激光,2013,(6):1120~1125

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  • 收稿日期:2012-12-04
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