Синтез и люминесцентно-спектральные свойства соединений тербия (III) в перфторсульфоновой мембране и пористом стекле
Диссертация
Настоящее диссертационное исследование является продолжением работ, осуществляемых в соответствии с планом НИР РГПУ им. А. И. Герцена в рамках основного научного направления № 17 «Физическая химия конденсированных сред и их поверхностей» по теме «Синтез новых люминесцентных материалов на основе наноразмерных форм соединений переходных и редкоземельных металлов» (19/08-ЗН). В ходе выполнения… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
- 1. 1. Наноструктурированные системы
- 1. 2. Строение и свойства перфторсульфоновых мембран
- 1. 3. Строение и поверхностные свойства пористых стекол
- 1. 4. Спектрально-люминесцентные свойства соединений тербия{III)
- 1. 5. Люминесценцирующие интеркаляты соединений тербия (ПГ) в пористом стекле и родственных системах
- 1. 6. Капсулированпые соединения в перфторсульфоновых мембранах
Список литературы
- Бучаченко A.JI. Нанохимия прямой путь к высоким нанотехнологиям нового века//Успехи химии. 2003. Т. 72. № 5. С. 419 — 437.
- Бучаченко A.JJ. Новые горизонты химии: одиночные молекулы // Успехи химии. 2006. Т. 75. № 1. С. 3−26.
- СергеевГ.Б. Нанохимия. М.: Изд-во КДУ, 2006. 366 с.
- Ремпелъ А.А. Нанотехнологии, свойства и применение наноструктурированных материалов // Успехи химии. 2007. Т. 76. №. 5. С. 474−500.
- Немухин А.В., Хрящев JI.IO., Григоренко Б. Л., Боченкова А. В., Расанен М. Исследование матрично-изолированных частиц: спектроскопия и молекулярное моделирование // Успехи химии. 2007. Т. 76. № 12. С. 11 631 170.
- Суздалев И.П., Суздалев П. И. Нанкластеры и нанокластерные системы. Организация, взаимодействие, свойства // Успехи химии. 2001. Т. 70. № 3. С. 203 240.
- Суздалев И.П., Суздалев П. И. Дискретность наноструктур и критические размеры нанокластеров // Успехи химии. 2006. Т. 75. № 8. С. 715−752.
- Бронштейн Л.М., Сидоров С. Н., Валецкий П. М. Наноструктурированные полимерные системы как нанореакторы для формирования наночастиц // Успехи химии. 2004. Т.73. № 5. С. 542−557.
- Третьяков Ю.Д., Лукашин А. В., Елисеев А. А. Синтез функциональных нанокомпозитов на основе твердофазных нанореакторов // Успехи химии. 2004. Т.73. № 9. С. 974−998.
- Ludvigsson М. Materials for Future Power Sources (Summaries of Uppsala Dissertations from the Faculty of Science and Technology) // Upsala: Acta Univ. Ups., 2000. 560 p.
- Choi P., Jalani N.H., Datta R. Thermodynamics and Proton Transport in Nafion. 1. Membran Swelling, Sorption, and Ion-Exchange Equilibrium // Journal of the Electrochemical Society. 2005. V. 152. № 3. P. 84 89.
- James P. J., Elliott J. A., Mcmaster T.J. Hydration of Nafion studied by AFM and X-ray scattering // Journal of Materials Science. 2000. V. 35. № 8. P. 5111 -5119.
- Almeida S.H., Kawano Y. Thermal Behavior of Nafion Membranes // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 1999. V. 58. № 2. P. 569 577.
- Slade S., Campbell S.A., Ralph T.R., Walsh F.C. Ionic Conductivity of an Extruded Nafion 1100 EW Series of Membranes // Journal of the Electrochemical Society. 2000. V. 149. № 12. P. A 1556 A 1564.
- Yeager H.L., Steck A. Ion-Exchange Selectivity and Metal Ion Separations with a Perfluorinate Cation-Exchange Polymer // Journal of Analytical Chemistry. 1979. V. 51. № 7. P. 862 865.
- Gierke T.D., Munn G.E., Wilson F.C.J. The morphology in nafion perfluorinated membrane products, as determined by wide- and small-angle x-ray studies // Journal of Polymer Science: Polymer Physics Edittion. 1981. V. 19. № 11. P. 1687 1704.
- Xu H—F., Wang X., Shao Z~G., Hsing I~M. Recycling and regeneration of used perflurosulfonic membranes for polymer electrolyte fuel cells // Journal of Applied Electrochemistry. 2002. V. 32. № 8. P. 1337 1340.
- Zawodzinski T.A. Jr., Derouin C., Radzinski S., Sherman R.J., Smith V.T., Springer Т.Е., Gottesfeld S. Water Uptake by and Transport through Nafion 117 Membranes//J. Electrochem Soc. 1993. V. 140. № 4. P. 1041−1047.
- Браэюникова E.H., Пак B.H. Оптические свойства перфторсульфоновой мембраны, модифицированной катионами1. Со // Журнал прикладнойхимии. 2007. Т. 80. № 2. С. 226−229.
- Petushkov A.A., Shilov S.M., Рак V.N. Ion exchange and luminescence of Eu3+ in Nafion membranes // Journal of Luminescence. 2006. V. 116. № 1−2. P. 127−131.
- Гребенщиков И.В., Фаворская Т. А. О химической нестойкости стекла // Труды Государственного Оптического института. М.: Оборонгиз, 1931. Т. 7. Вып. 72. С. 1 27.
- Гребенщиков И.В. Структура стекла по работам Государственного Оптического института // Известия АН СССР. Серия физическая. 1940. Т. 4. № 4. С. 579 583.
- Молчанова О.С. Натрийборосиликатные и пористые стекла. М.: Оборонгиз, 1961. 162 с.
- Роскова Г. П., Цехомская Т. С. Использование ликвационных явлений для создания стекол и материалов с заданными свойствами // Физика и химия стекла. 1981. Т. 7. № 5. С. 513 534.
- Мазурин О.В., Роскова Г. П., Аверьянов В. И., Антропова Т. В. Двухфазные стекла: структура, свойства, применение. Д.: Наука, 1991. 275с.
- Жданов С.П., Коромальди Е. В., Смирнова Л. Г., Гаврилова Т. Е., Брызгалова Н. И. Возможности регулирования структуры макропористых стекол // Известия АН СССР, Серия «Неорганические материалы». 1973. Т. 9. № 10. С. 1852 1853.
- Титова Г. И., Буркат Т. М., Добычин Д. П. Кинетика выщелачивания натриевоборосиликатного стекла в кислотах // Физика и химия стекла. 1975. Т. 1. № 2. С. 186 189.
- Любавин М.В., Буркат Т. М., Пак В.Н. Синтез кремнеземных мембран с заданными параметрами пористой структуры // Неорганические материалы. 2008. Т. 44. № 2. С. 248−252.
- Enke D., Janowski F., Schweiger W. Porous glasses in the 21st century a short review // Microporous Mesoporous Materials. 2003. V. 60. № 1 — 3. P. 19−30.
- Gille W., Kabisch O., Reichl S., Enke D., Farst D., Janowski F. Characterization of porous glasses via small-angle scattering and other methods // Microporous and Mesoporous Materials. 2002. V. 54. № 1. P. 145 153.
- Gille W., Enke D., Janowski F. Pore size distribution and Chord Length Distribution of Porus Vycor Glass (PVG) // Journal of Porous Materials. 2002. V. 9. № 4. P. 221 -230.
- Oyama S. Т., Lee D., Sugiyama S., Fiikni K., Iwasawa Y. Characterization of a highly selective hydrogen permeable membrane // Journal of Materials Science. 2001. V. 36. № 21. P. 5213 5217.
- Gleb L.D., Gubbints K.E. Characterization of Porous Glasses: Simulation Models, Adsorption Isotherms, and the Brunauer-Emmett-Teller Analysis Method // Langmuir. 1998. V. 14. № 8. P. 2097 2011.
- Киселев В.Ф. Поверхностные явления в полупроводниках и диэлектриках. М.: Наука, 1970. 399 с.
- Чуйко А.А. Развитие исследований в области химии поверхности твердых тел // Теоретическая и экспериментальная химия. 1987. Т. 23. № 5. С. 597−619.
- Ельяшевыч М.А. Спектры редких земель. М.: Гостехтеориздат, 1953. 456 с.
- Полуэктов Н.С., Кононенко Л. И., Ефрюшина Н. П., Белътюкова С. В. Спектроскопические и люминесцентные методы определения лантаноидов. К.: Наукова Думка, 1989. 256 с.
- Yatsimirskii К.В., Davidenko N.K. Absorption spectra and structure of lanthanide coordination compounds in solution // Coordination Chemistry Reviews. 1979. V. 27. № 2. P. 223 273.
- Полуэктов Н.С., Коноиенко Л. И. Спектрофотометрические методы определения индивидуальных РЗЭ. Киев: Наукова Думка, 1968. 170 с.
- Reisfeld R, Jorgensen С.К. Laser and excited states of reare earth. Berlin: Springer Verlag, 1977. 226 p.
- Паркер С. Фотолюминесценция растворов. М.: Мир, 1972. 503 с.
- Каминский А.А. Лазерные кристаллы. М.: Наука, 1975. 256 с.
- Золин В.Ф., Коренева Л. Г. Редкоземельный зонд в химии и биологии. М.: Наука, 1980. 350 с.
- Костромина Н.А. Комплексонаты редкоземельных элементов. М.: Наука, 1980. 220 с.
- Kropp J.L., Windsor N. W. Luminescence and energy transfer in solutions of rare-earth complexes. I. Enhancement of fluorescence by deuterium substitution // Journal of Chemical Physics. 1965. V. 42. № 5. P. 1599 1608.
- Horrocks W. de W. Jr., Sudnick D.N. Lanthanide ion luminescence probes of the structure of biological macromolecules. // Accounts of Chemical Research. 1981. V.14. № 12. P. 384−392.
- Filipescu S., Sager W.F., Serafin F.A. Substituent effects on intramolecular energy transfer. II. Fluorescence spectra of europium and terbium P-diketone chelates // Journal of Physical Chemistry. 1964. V. 68. № 11. P. 3224 3246.
- Melby L. R, Rose N.J., Abramson E. Synthesis and fluorescence of some trivalent lanthanide complexes // Journal of American Chemical Society. 1984. V. 86. № 23. P. 5117−5125.
- Sato S., Wada M. Relations between intramolecular energy transfer efficiencies and triplet state energies in rare-earth P-diketone chelates // Bulletin Chemical Society of Japan. 1970. V. 43. № 7. P. 1955 1962.
- Кононенко Jl. K, Бельтюкова С. В., Гава С. А. Изменения в соотношении интенсивности полос спектров люминесценции ионов ТЬ3+ и Dy3+ в растворах некоторых комплексов // Журнал прикладной спектроскопии. 1975. Т. 23. Вып. 5. С. 850 854.
- Sager W.F., Filipescu N., Serafin F.A. Substituent effects on intramolecular energy transfer. I. Absorption and phosphorescence spectra of rare earth |3-diketone chelates // Journal of Physical Chemistry. 1965. V. 69. № 4. P. 1092 -1100.
- Полуэктов H.C. Дробязко B.H. Мешкова С. Б. Изменение соотношения интенсивностей полос спектров люминесценции ионов РЗЭ в комплексах в зависимости от числа координированных лигандов // ДАН СССР. 1975. Т. 224. № 1. С. 150- 152.
- Panigrahi B.S. Fluorescence and cofluorescense enhancement of Tb3+ and Eu3+ using phenyl phosphonic and phenil phosphinic acids as ligands // Journal of Luminescence. 1999. V. 82. № 2. P. 121 127.
- Cui H-X., Chen J-M., Zhou H-D. Synthesis and fluorescent properties of Eu and Tb complexes with a series of new diamide ligands // Inorganic Chemistry Communications. 2007. V. 10. № 7. P. 772 775.
- Luo Y, Yan Q., Wu S., Wu W., Zhang Q. Inter- and intra-molecular energy transfer during sensitization of Eu (DBM)3Phen luminescence by Tb (DBM)3Phen in PMMA // Journal of Photochemistry and Photobiology, A: Chemistry. 2007. V. 191. № 2. P. 91 96.
- Spaulding L., Brittian H.G. Intremolecular energy transfer between lanthanide complexes. 8. Tb (III) donor and Eu (III) acceptor complexes of citric acid // Journal of Luminescence. 1983. V. 28. № 4. P. 385 394.
- Erostyak J., Buzady A., Kaszas A. Time-resolved study of intramolecular energy transfere in Eu, Tb /р-diketone/o-phenantroline complexes in aqueous micellar solutions // Journal of Luminescence. 1997. V. 72 № 74. P. 570 571.
- Zhang Т., Xu Z., Qian L., Teng F., Xu X.R. Improved emission of Eu3+ by energy transfer via Tb3+ in coprecipitates TbxEu (ix)(aspirin)3(phen) // Journal of Applied Physics. 2005. V. 98. № 6. P.63 503−1 63 503−4.
- Zheng Y., Lin J., Liang Y. A comparative study on the electroluminescence properties of some terbium /?-diketonate complexes // Journal of Materials Chemistry. 2001. V. ll.№ 10. P. 2615 -2619.
- FinkE.Z. Bright terbium chelate phosphors // Applied Optics. 1968. V. 7. № l.P. 29−31.
- Хоменко B.C., Кузнецова В. В., Панаева М. М. Исследование различных форм четырехлигандных комплексов редкоземельных элементов // Журнал прикладной спектроскопии. 1970. Т. 12. № 4. С. 697 702.
- Dawson V.R., Kropp J. L, Windsor N.W. Internal energy — transferо i о |efficiencies in Eu and Tb chelates using excitation to selected ion levels // Journal of Chemical Physics. 1966. V. 45. № 7. P. 2410 2418.
- Mass H., Ciirrao A., Galzaferri G. Encapsulated lanthanides as luminescent materials // Angewandte Chemie International Edition. 2002. V. 41. № 14. P. 2495 2497.
- Mack H., Reisfeld R., Avnir D. Fluorescence of rare earth ions absorbed on porous vycor glass // Chemical Physics Letters. 1983. V. 99. № 3. P. 238 239.
- Hazenkamp M.F., Blasse G. Rare-earth adsorbed onto porous glass: luminescence as a characterizing tool // Chemistry of Materials. 1990. V. 2. P. 105 110.о i
- Liu W., Chen D., Miyoshi H., Kadono K., Akai T. Tb -impregnated, non-porous silica glass possessing intense green luminescence under UV and VUV excitation //Journal of Non-Crystalline Solids. 2006. V. 352. № 28 29. P. 2969 — 2976.
- Wu R., Zhao И, Su Q. Photoacoustic and fluorescence studies of silica gels doped with rare earth salicylic acid complexes // Journal of Non-Crystalline Solids. 2000. V. 278. № 1 3. P. 223 — 227.
- Klonkovski A., Zalevska M., Koscielska B. Emission enhancement of Eu (III) and/or Tb (III) ions entrapped in silica xerogels with ZnO nanoparticles by energy transfer // Journal of Noncrystalline Solids. 2006. V. 352. № 40−41. P. 4183−4189.
- Бельтюкова C.E., Целик Е. И., Егорова A.B., Теслюк О. И. Люминесцентные свойства цеолита, модифицированного комплексами Eu(III) и ТЪ (ПГ) II Журнал прикладной спектроскопии. 2003. Т. 70. № 2. С. 272−275.
- Justel Т., Wiechert D.U., Lau С., Sendor D., Kynast U. Optically functional zeolites: evaluation of UV and VUV stimulated photolurninescence properties of Ce3± and Tb3± doped zeolite X // Advanced Functional Materials. 2001. V. 11. № 2. P. 105- 110.
- Magyar A.P., Silversmith A.J., Brewer K.S., Boye D.M. Fluorescence3~f* 3 ьenhancement by chelation of Eu and Tb ions in sol-gels // Journal of Luminescence. 2004. V. 108. № 1 4. P. 49- 53.
- Liu.Y., Yang, Y., Qian, G., Wang Z., Wang, M. Energy transfer processes from3*ь 3+
- Tb to Eu in ternary chelate doped in gel glasses via in situ technigue // Materials Science and Engineering B. 2007. V. 137. № 1. P. 74 79.
- Xu S., Wang W., Zhu S., Zhu В., Qiu J. Highly efficient red, green and blue upconversition luminescence of Eu3+/Tb3±codoped silicate by femtosecond laser irradiation // Chemical Physics Letters. 2007. V. 442. № 4−6. P. 492 495.
- Finlayson M.F., Park K.H., Kakuta N., Bard A.J., Campion A., Fox M.A., Webber S.E., White J.M. Luminescence of mixed ZnS’CdS semiconductor catalysts in Nafion polymer film // Journal of Luminiscence. 1988. V. 39. № 4. P. 205−214.
- Li X.H., Wu L.Z., Zhang L.P., Tung СЛ., Che C.M. Luminescence and photocatalytic properties of a platinun (/7)-quaterpyridine complex incorporated in Nafion membrane // Chemical Communication. 2001. № 21. P. 2280 2281.
- Mazzetto S.E., de Carvalho I.M.M., Gehlen M.H. Inhomogeneous decay kinetics of Ru (bpy) 3 incorporated into Nafion film // Journal of Luminescence. 1998. V. 79. № 1. P. 47- 53.
- Misra V., Mishra H., Joshi H.C., Pant T.C. An optical pH sensor based on excitation energy transfer in Nafion film // Sensors and Actuators B: Chemistry. 2002. V. 82. № 2−3. P. 133 141.
- Niu E., Ghiggino K.P., Man A. W.-H., Sasse W.H.F. Fluorescence and photochemistry of dye sensitizers in Nafion membrane // Journal of Luminescence. 1988. V. 40. P. 563 564.
- Watanabe C.N., Gehlen M.H. Luminescence quenching of uranyl ion adsorbed in nafion membrane by alcohols and vinyl monomers // Journal of Photochemistry and Photobioljgy. A: Chemistry. 2003. V. 156. № 1. P. 65 -68.
- Kelly J.M., Meunier H.M., McCormack D.E., Michas A., Pineri M. Uranyl ions in perfluorinated (Nafion and Flemion) membranes: spectroscopic and photophysical properties and reactions with potassium hydroxide // Polymer. — 1990. V. 31. № 3. P. 387- 394.
- Шарло Г. Методы аналитической химии. Ч. 2. М.: Химия, 1969. С. 954 955.
- Малыгин А.А. Технология молекулярного наслаивания и некоторые области ее применения // Журнал прикладной химии. 1996. Т. 69. № 9. С. 1585 -1593.
- Андреева Д.А., Пузык М. В. Тушение люминесценции циклометаллиро-ванных комплексов Pt (II) молекулярным кислородом // Оптика и спектроскопия. 2003. Т. 95. № 5. С. 764−765.
- Petushkov А.А., Shilov S.M., Рак V.N. Ion exchange and luminescence of1. О I
- Eu in Nafion membranes // Journal of Luminescence. 2006. V. 116. № 1−2. P. 127−131.
- Петушков A.A., Шилов C.M., Пузык M.B., Пак В.Н. Люминесценция Р-дикетонатных комплексов европия (Ш) в перфторсульфоновой мембране Nafion // Журнал физической химии. 2007. Т. 81. № 4. С. 710−714.
- Гавронская К.А., Петушков А. А., Шилов С. М., Пак В.Н. Адсорбционные и люминесцентные свойства перфторсульфоновой мембраны, модифицированной катионами ТЬ3+ // Журнал прикладной химии. 2006. Т. 79. № 7. С. 1097−1100.
- Шилов С.М., Гавронская К. А., Пак В.Н. Распределение энергии34* 3 'Iвозбуждения люминесценции между катионами Ей и ТЬ, закрепленными в перфторсульфоновой мембране // Журнал общей химии. 2008. Т. 78. № 2. С. 187−191.
- Hermann F., Skillman S. Atomic structure calculations. N.Y.: Prentice Hall, 1963.260 p.
- Гавронская Ю.Ю., Копылов В. Б., Пак B.H. Низкотемпературный синтез углерода в пористых стеклах // Журнал прикладной химии. 1993. Т. 66. № 9. С. 2001−2005.
- Вережинская Р.Л., Буркат Т. М., Пак В.Н. Характер распределения серебра в пористом стекле по данным измерений электропроводности // Физика и химия стекла. 1999. Т. 25. № 6. С. 688−692.
- Пак В.Н., Суханов С. В. Оптические свойства пористого стекла, модифицированного оксидом ванадия (^) // Журнал прикладной химии. 2003. Т. 76. № 8. С. 1241−1244.
- Пак В.Н., Соломатина О. Ю., Буркат Т. М., Тихомирова И. Ю. Формирование структуры и электрическая проводимость наноразмерного оксида никеля в пористом стекле // Журнал прикладной химии. 2004. Т. 77. № 1.С. 17−21.
- Суханов С.В., Пак В.Н., Шилов С. М. Фотохромные свойства пористых стекол, модифицированных оксидом молибдена (УГ) // Неорганические материалы. 2004. Т. 40. № 4. С. 498−501.
- Stump N.A., Schweitzer G.K., Gibson J.K., Haire R.G., Peterson J.R. Luminescence Stury of the Thermal Decomposition of Europium Trichloride Hexahydrate, EuCl3−6H20 // Applied Spectroscopy. 1994. V. 48. № 8. P. 937 -943.
- Гавронская К.А., Шилов C.M., Пак B.H. Люминесценция хлорида тербия (#/) в пористом стекле // Журнал прикладной химии. 2007. Т. 80. № 3. С. 366−369.
- Пак В.Н., Вентов Н. Г., Кольцов С. И. Электронные спектры сверхтонких титанкислородных пленок на поверхности кварца // Теоретическая и экспериментальная химия. 1974. Т. 10. № 5. С. 711−713
- Петушков А.А., Шилов С. М., Пузык М. В., Пак В.Н. Активация водой фотолюминесценции /7-дикетонатного комплекса европия (//7) в пористом стекле // Письма в Журнал технической физики. 2006. Т. 32. № 9. С. 65−70.