含共轭电子有机功能配体调控的多核稀土离子嵌入的杂多钨氧簇材料的合成、结构、发光性能及发光机理研究
结题报告
批准号:
21671054
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
陈利娟
依托单位:
学科分类:
B0101.元素化学
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
张文凯、吉帆、孟献瑞、刘建彩、李海楼、王秀华、巩培军、韩庆、刘敬琳
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中文摘要
探索以多金属氧簇为基质的发光材料并改善其发光性能是一项具有挑战性的研究课题。目前有关有机–无机杂化多核稀土离子嵌入多钨氧簇材料的报道及发光性能的研究很少。本项目采用有机溶剂–水混合溶剂(或有机溶剂)与微波加热相结合的方法来制备含共轭电子有机功能配体的多核稀土离子嵌入杂多钨氧簇材料,发现合成反应的关键控制因素。对目标材料的发光性能和发光动力学过程等进行系统研究,重点探究其发光机理,建立相应物理模型。探索不同稀土掺杂比例对发光性能的影响,发现具有白光和上转换发光的目标材料。借助旋涂技术制备目标薄膜材料,探索其相关的发光性质。本项目系统开展含共轭电子有机功能配体的多核稀土离子嵌入的杂多钨氧簇材料及薄膜材料的发光性能及发光机理研究,推动多金属氧簇材料向稀土发光材料领域迈进,为进一步开发其在信息显示、节能照明、光电探测等领域的应用奠定基础,具有重大理论研究意义和潜在现实应用价值。
英文摘要
Exploring polyoxometalate-based luminescent materials and improving their luminous performances are a challenging research subject. However, to date, relevant reports on organic-inorganic hybrid multi-nuclear rare-earth-encapsulated heteropolyoxotungstate cluster materials and their luminous performances are very rare. In this project, we plan to utilize the combination reaction strategy of the organic-water mixed solvent method (or organic solvent method ) and microwave heating method to prepare novel conjugated-electron containing functional organic ligand controlled multi-nuclear rare-earth-encapsulated heteropolyoxotungstate cluster materials and discover some key controlling factors in the reactions. The luminescent properties and luminescent dynamics of as-synthesized materials will be systematically investigated. Their luminous mechanisms will be mainly discussed and the corresponding physical models will be established. We will intensively explore the influences of the doping ratios of different rare earth ions on the luminous performances to search white-light emitting and upconversion target materials. Moreover, we will prepare the thin film materials of target materials by means of the spin-coating technology and probe their related luminescent properties. The systematic investigations on luminous performances and luminescent dynamics of conjugated-electron containing functional organic ligand controlled multi-nuclear rare-earth-encapsulated heteropolyoxotungstate cluster materials in this project will drive polyoxometalate-based materials into the field of rare earth luminescent materials and lay the research foundations for the potential applications in information display, energy-saving lighting and photoelectric detection, etc. Therefore, this study has important theory significance and potential practical application value.
本项目利用有机增溶剂和有机配体共同调控的策略,重点探索钨酸盐、稀土离子、杂原子组分和有机功能配体之间的反应匹配关系,成功实现了有机功能配体、稀土离子和杂多钨氧簇片段的控制组装,制备了27系列多核稀土嵌入的杂多钨氧簇材料,建立了一套制备有机功能配体调控的多核稀土嵌入的杂多钨氧簇材料的制备方法,总结出有机功能配体与稀土离子在杂多钨氧簇片段研究体系中的协同配位和结构调控的一些规律。对获得的目标材料的可见和近红外激发光谱、发射光谱、荧光寿命行为等进行了测试,考察了有机功能配体或杂多钨氧簇片段对稀土离子发光的敏化作用,探究了发光过程中有机功能配体、稀土离子和杂多钨氧簇片段之间的能量转移现象,阐明了一些光致发光过程中的物理机理和动力学过程的控制因素。尽管项目研究过程基本顺利,还存在一些不足之处,在以后的工作中进行深入探索和解决。本项目实施期间,在Nanoscale、J. Mater. Chem. C、Inorg. Chem.、Inorg. Chem. Front.、Dalton Trans.等期刊上发表SCI收录论文41篇,其中影响因子大于4.0的29篇,获批发明专利6项,荣获厅级科技奖励4项,培养硕士研究生10名,参与培养博士研究生3名,参加国内外学术会议27人次,邀请6名金属氧簇材料领域专家来我校进行交流。该项目的实施,不但推动有机–无机杂化多核稀土嵌入的杂多钨氧簇材料制备化学的发展,拓宽杂多钨氧簇化学的研究范畴,也将推动多金属氧簇材料向稀土发光材料领域逐步迈进,为多金属氧簇合成化学的持续发展和多金属氧簇材料的性能拓展提供新的发展动力,为进一步开发多金属氧簇材料在信息显示、节能照明、光电探测等领域的应用研究奠定基础。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1016/j.inoche.2017.05.027
发表时间:2017
期刊:Inorg. Chem. Commun.
影响因子:--
作者:Peijun Gong;Guangfeng Jin;Changtong Lu;Lijuan Chen;Junwei Zhao
通讯作者:Junwei Zhao
DOI:10.1039/d0dt00729c
发表时间:2020
期刊:Dalton Trans.
影响因子:--
作者:Yan Zhang;Dan Wang;Baoxing Zeng;Lijuan Chen;Junwei Zhao;Guo-Yu Yang
通讯作者:Guo-Yu Yang
Aggregation of Giant Cerium-Bismuth Tungstate Clusters into a 3D Porous Framework with High Proton Conductivity
巨型钨酸铈铋团簇聚集成具有高质子电导率的 3D 多孔框架
DOI:10.1002/anie.201803649
发表时间:2018-07-09
期刊:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
影响因子:16.6
作者:Liu, Jian-Cai;Han, Qing;Song, Yu-Fei
通讯作者:Song, Yu-Fei
Organic–Inorganic Two-Dimensional Hybrid Networks Constructed from Pyridine-4-Carboxylate-Decorated Organotin–Lanthanide Heterometallic Antimotungstates
由吡啶-4-羧酸盐修饰的有机锡-镧系异金属反钨酸盐构建的有机-无机二维杂化网络
DOI:10.1021/acs.inorgchem.0c00768
发表时间:2020
期刊:Inorg. Chem.
影响因子:--
作者:Huifen Hu;Jingjing Pang;Peijun Gong;Lijuan Chen;Junwei Zhao
通讯作者:Junwei Zhao
DOI:10.14002/j.hxya.2017.03.003
发表时间:2017
期刊:化学研究
影响因子:--
作者:刘雅洁;殷保丽;陈利娟
通讯作者:陈利娟
混合杂原子诱导的多钨氧簇基镧系-银/金杂化材料的设计制备及其肿瘤标志物识别电子器件性能研究
  • 批准号:
    22171070
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    61万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    陈利娟
  • 依托单位:
氮杂环多羧酸参与构建的多钨氧酸盐过渡-稀土异金属簇聚物和框架材料的设计合成及其电化学生物传感性能研究
  • 批准号:
    21871077
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    陈利娟
  • 依托单位:
以三价砷/锑/铋为杂原子多钨氧酸盐过渡-稀土异金属磁性材料的设计合成和性能研究
  • 批准号:
    21301049
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    陈利娟
  • 依托单位:
杂多钼氧酸盐3d-4f 异金属衍生材料的设计合成及其对偶氮类染料光降解性能研究
  • 批准号:
    U1304208
  • 项目类别:
    联合基金项目
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    陈利娟
  • 依托单位:
国内基金
海外基金