含三價銪鋱離子配位聚合物內能量轉移之動力學研究

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林予晴(Yu-Qing Lin) 查詢紙本館藏

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化學學系

論文名稱

含三價銪鋱離子配位聚合物內能量轉移之動力學研究

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摘要(中)

本論文使用中溫水熱法合成R2(C8H10O4)3配位聚合物，其中R= Y, Eu, Tb，分別以不同莫耳比例組成配位中心，而配位基C8H10O4為1, 4-cyclohexanedicarboxylate (CHDC)。合成之晶體以單晶及粉末X光繞射鑑定其結構及純度，而配位中心的元素比例則以感應耦合電漿原子發射光譜分析儀(ICP-AES)進行確認。本論文主要針對EuxTb2-x(CHDC)3化合物進行探討，測量了一系列樣品之光致放光光譜、激發光譜及時間解析光譜。進行分析後再次確認Eu3+與Tb3+之間能量傳導會與相鄰機率有關，且發現敏化配位基CHDC會影響到Eu3+與Tb3+之間能量傳導效能。本論文對Eu3+訊號上升時間及Tb3+放光衰退時間進行動力學模型的分析，發現Eu3+與Tb3+之間是個三維能量傳導的模式，並由分析數據得到能量轉移速率常數與相關物理參數，其結果成功地解釋Tb3+→Eu3+之能量轉移效能。

摘要(英)

This work adopted mid-temperature hydrothermal method to synthesize coordination polymers, R2(C8H10O4)3, (R= Eu or Tb, and C8H10O4: 1, 4-cyclohexanedicarboxylate, CHDC). Single-crystal and powder x-ray diffraction (XRD) data were collected for confirming their structure and purity. Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectra (ICP-AES) were also obtained to verify the compositions of Eu3+ and Tb3+. We have acquired the photoluminescence (PL), excitation, and time-resolved spectra of several EuxTb2-x(CHDC)3 compounds. The analysis of these spectra shows that the energy transfer is indeed correlated to the contact probability between Eu3+ and Tb3+ as well as to the sensitization of CHDC ligands. Kinetics models were used to fit the rising temporal profiles of Eu3+ and the decay curves of Tb3+. The results indicate the energy transfer is three dimensional (3D). The rate constants and related parameters were successfully determined. The energy transfer efficiency can be well explained by these results.

關鍵字(中)

★ 稀土元素
★ 銪鋱離子能量轉移
★ 放光光譜
★ 時間解析光譜

關鍵字(英)

論文目次

中文摘要 I
英文摘要 II
謝誌 III
目錄 IV
圖目錄 VIII
表目錄 XI
第一章緒論 1
1-1 發光材料 1
1-2 稀土元素與鑭系元素 2
1-3 鑭系元素之放光原理 3
1-3-1 銪離子之放光 5
1-3-2 鋱離子之放光 8
1-4 先前研究 9
1-5 研究目標 13

第二章實驗 14
2-1 實驗目標 14
2-2 合成方法 14
2-2-1 中溫水熱合成法 15
2-2-2 藥品使用 16
2-2-3 R2(CHDC)3晶體合成 17
2-3 樣品之鑑定 17
2-3-1 感應耦合電漿原子發射光譜儀 18
2-3-2 單晶X光繞射實驗 18
2-3-3 粉末X光繞射分析 21
2-4 光譜技術簡介 21
2-4-1 吸收光譜 21
2-4-2 放射光譜 22
2-5 光譜量測元件 22
2-5-1 光源 23
2-5-2 單光儀 24
2-5-3 偵測器 24
2-5-4 示波器 26
2-6 光譜分析技術及其儀器裝置 27
2-6-1 光致放光光譜 27
2-6-2 激發光譜 28
2-6-3 時間解析光譜 29
第三章結果與討論 31
3-1 R2(CHDC)3 31
3-2 晶體鑑定 31
3-3 晶體結構 34
3-4 光致放光光譜與時間解析光譜 36
3-5 激發光譜 37
3-6 Tb(NO3)3與YxTb2-x(CHDC)3 42
3-7 CHDC之放光光譜 43
3-8 Tb3+之放光衰退曲線 44
3-9 Eu3+之訊號上升時間 47
3-10 Eu3+及Tb3+放光曲線之動力學分析 49
3-10-1 Eu3+訊號上升曲線之分析 49
3-10-2 Tb3+放光衰退曲線之分析 54
3-10-3有效作用距離RS 58
第四章結論 64
參考文獻 66

參考文獻

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指導教授

張伯琛(Bor-Chen Chang)

審核日期

2016-7-25

推文