过渡金属配合物的发光材料（课堂PPT）

1、主要内容：1 绪论；2 发光机理；3 Zn2、Cu、Ag和Au的配合物的发光料；4 常用的光学材料及其应用1(一） 绪论（1） 概念： 发光：是一种物体把吸收的能量，不经过热的阶段，直接转换为特征辐射的现象。 发光现象广泛的存在各种材料中，发光材料品种很多，按激发方式可分为：光致发光材料电致发光材料、阴极射线致发光材料、热致发光材料、等离子发光材料。2 （2） 颜色的形成： 颜色是人对光产生的一种感觉，当一束光的波长在一定范围内时，这束光就可以被人眼看到，人就可以感觉到这束光的颜色。 这个范围是400nm 770nm。 3 大量事实表明，对于过渡金属元素来说，其d 电子的状态是影响其颜色的决定

2、性因素（对于镧系、 锕系的元素，f 电子同样影响重大）。4（二） 发光机理 （1）化学发光反应条件）化学发光反应条件 在化学反应过程中，在化学反应过程中，某些反应产物接受化学某些反应产物接受化学能而被激发，从激发态返回基态时，发射出一定能而被激发，从激发态返回基态时，发射出一定波长的光。波长的光。 A + B = C + D* D* D + h 56 （1）能）能快速快速地释放出地释放出足够足够的能量。的能量。 （2）反应历程有利于激发态产物的形成；）反应历程有利于激发态产物的形成； （3）激发态分子能够以激发态分子能够以辐射跃迁辐射跃迁的方式返回基态的方式返回基态7（2）金属配合物的紫外光谱

3、产生机理主要有三种类型）金属配合物的紫外光谱产生机理主要有三种类型1. 1. d d一一d d 配位场跃迁配位场跃迁 必须在配体的必须在配体的配位场作用配位场作用下才可能产生下才可能产生; ; 一般的一般的规律：规律：轨道分裂能随场强增加而增加，吸收轨道分裂能随场强增加而增加，吸收峰波长则发生峰波长则发生紫紫移。移。 例：例：水合铜离子水合铜离子()是浅蓝色的是浅蓝色的max=794nmmax=794nm ，而它，而它的氨络合物却是深蓝色的的氨络合物却是深蓝色的max=663nmmax=663nm 。 8 2.2.电荷转移跃迁电荷转移跃迁 电荷转移跃迁电荷转移跃迁：是指络合物：是指络合物中配位

4、体和金属离子之间，中配位体和金属离子之间，一方的电子向主要属于另一一方的电子向主要属于另一方的轨道的跃迁，所产生的方的轨道的跃迁，所产生的吸收光谱称为吸收光谱称为荷移光谱荷移光谱。9 3.3.金属离子影响下配体的金属离子影响下配体的 * 跃迁跃迁 显色剂大多含有生色团和助色团，与金属离子配显色剂大多含有生色团和助色团，与金属离子配位时，其共轭结构发生变化导致吸收光谱发生红移位时，其共轭结构发生变化导致吸收光谱发生红移或蓝移。或蓝移。例：例：茜素磺酸钠茜素磺酸钠 弱酸性黄色弱酸性黄色 max=420nm 弱碱性紫红色弱碱性紫红色 max=560nm10激 发发射h11 配离子形成的化合物有颜色的

5、两个条件是： d轨道上的电子没有全充满 配离子吸收光的能量在可见光能量范围之内 123 Zn2、Cu、Ag和Au的配合物的发光料 过渡金属配合物发光材料的研究大多集中在d10、d8及Ru2、Os2、Rh3等金属离子的配合物，所用配体要是炔烃类、多联吡啶类、苯基膦类、叶啉类及酞氰类等不饱和配体。13 这些材料的发光主要来自配合物的电荷转移跃迁。其中，d10金属配合物的发光性质研究主要集中在Zn2、Cu、Ag和Au的配合物，所用配体变化非常丰富。14（1）发光Zn2配合物 以双(三联吡啶)配体为有机构筑单元，以Zn2作为模板自组装得到一系列高分子聚合链，依R基的不同，这些高分子链的发光由紫到黄，并

6、具有高的发光亮度和热稳定性，是很有潜能的电致发光材料。1516 图2 含锌-三联吡啶发色团的高分子聚合链R=17 目前应用于有机EL 金属配合物的发光材料大多配位数均为偶数，四配位的8-羟基喹啉锌配合物(Znq2)的荧光来自受金属微扰的配体。18采用新的方法合成了三配位的锌配合物：8-羟基喹啉对甲基苯酚合锌配合物(ZnqP, 见图3)，它的发光性质，应用于有机电致发光器件。19（2） 发光Au、Ag、Cu配合物 一系列含苯基膦类及炔烃类配体的三核、四核及六核Ag、Cu配合物，通过改变炔烃配体的取代基团可以精细调控配合物的发光性质。20 好的发光材料必须具备以下特征: (1)具有色纯度高的发光色; (2)在电子或光的照射下性能稳定; (3)适合显象管的制造工艺。 21(四） 常用光学材料： 自从1828年W.Nicol发明偏光显微镜以后，人们就系统地研究天然矿物晶体的光学性质，而偏光显微镜的心脏就是由方解石制成的Nicol棱镜。22几种常见的发光材料232425参考文献：1 赫奕. 8-羟基喹啉对甲基苯酚合锌配合物的合成及光致发光和电致发光性能J. 高等学校化学学报, 2003, 23(9) 2 谭松庭等. 双8-羟基喹啉-席夫碱-锌高分子配合物的制备及发光性能J. 发光学报. 2003, 24(1)3 冯巧等. 五配位Cu()配合物Cu(4-Phtpy)(PP