w88最新版本-创作、查重、发刊有保障。

无机化学学报2019年第2期以[Eu(PBrBA)3phen]和[Eu(PCBA)3phen]为探针的温敏漆制备及其性能对比

用户:lee 2021-08-25上传 侵权/申诉

本论文发表于无机化学学报,属于化学相关论文范文材料。仅供大家论文写作参考。

PreparationandPropertiesoftheTemperatureSensitivePaints[Eu(PBrBA)3phen]and[Eu(PCBA)3phen]BUGuanSUNJing*ZHOUChenYUWen-ShengWANGYuanTANGJuan(SchoolofChemistryandEnvironmentalEngineering,ChangchunUniversityofScienceandTechnology,JilinProvincialScienceandTechnologyInnovationCenterofOpticalMaterialsandChemistry,Changchun130022,China)Abstract:Europiumsesquioxide(Eu2O3),parachlorobenzoic-acid(PCBA),parabromobenzoicacid(PBrBA)andophenanthroline(phen)wereusedasrawmaterialstosynthesizetwokindsofprobemoleculesEu(PCBA)3phenandEu(PBrBA)3phen.Andthesetwoprobemoleculesweredopedinthesubstrateofpolymethylmethacrylate(MMA),benzoyl(BPO)peroxideasinitiator,topreparetwokindsoftemperaturesensitivepaints.Theinfraredspectrometer,ultravioletspectrometer,scanningelectronmicroscopeandfluorescencespectrometerwereutilizedtoanalyzethestructure,fluorescenceproperties,morphologyandtemperaturesensitivityoftheprobes,respectively.Meanwhiletheeffectsofdifferentligandsonthefluorescencepropertiesoftheprobemoleculesandtherelevanttemperaturesensitivepaintswerestudied.TheresultsshowedthatEu3+wascoordinatedwiththemainligandofPCBAandPBrBA,respectively,andthesecondligandphenwasinvolvedinthecoordination,whichconfirmsthattwonewcomplexesweresynthesized.BothcomplexesemitcharacteristicfluorescenceofEu3+,andtheternarycomplexofphenanthrolineeuropiumwithPBrBAasthemainligandhasbetterfluorescentproperties.Furthermore,thetemperaturesensitivepaintsbasedonthesetwoprobesbothhadtemperature-quenchingperformanceinarangeof50~90℃,andthetemperaturesensitivepaintdopedwithEu(PCBA)3phenhadbettertemperaturesensitivity.Keywords:temperaturesensitivepaint;fluorescentprobes;polymers;halogenatedbenzoicacid;o-phenanthroline收稿日期:2018-08-21。收修改稿日期:2018-11-16。*通信联系人。E-mail:sj-cust@126.com,59982153@qq.com无2040引机化学1.2言在现代科技生产中,越来越多的高端制造技术需要精确的温度测量作为条件支持[1-3]。然而传统的学第35卷报原料及制备实验所用原料为Eu2O3(99.99%)、PCBA(分析纯)、PBrBA(分析纯)、phen(分析纯)、MMA(分析纯)、测温技术难以实现大面积的固体场及高速运动物BPO(化学纯)。根据总稀土、卤代苯甲酸配体和phen的物质的量之比为1∶3∶1的配比在乙醇溶液体系中体的测温,温敏漆技术作为当前唯一的一种非接触进行反应。式、连续地、全方位的测温技术,为测量复杂的高速运动(转动)温度场提供了可能[4-7]。作为一种感温涂Eu(PCBA)3phen/PMMA温敏漆的制备:将0.176gEu2O3溶于2mL浓度为5%(w/w)的稀盐酸中,加料,温敏漆具有灵敏度高、测量误差小、便于使用等热蒸发至表面出现结晶,停止加热,利用余温使剩优点,目前已被某些发达国家应用于国防工业领余溶剂挥发,制得0.258g结晶EuCl3。之后将0.258g结晶EuCl3、0.235g对氯苯甲酸和0.099g菲咯啉分别溶于乙醇并将三者混合,混合溶液用氨水调节域,而我国的温敏漆研究还处于起步阶段,和国外已成型的科研成果还有一定差距,因此研制高性能物体表面温度变化,是温敏漆测温的核心。所以,研pH值至7~8,搅拌反应4~5h获得白色沉淀,静置24h后过滤、干燥,得到0.76g荧光探针分子Eu(PCBA)3phen(产率70.23%)。而后取0.05g探针分子与15mL甲基丙烯酸甲酯和0.07g引发剂BPO混发价格低廉,温度敏感性更好的发光探针,成为温合,加热搅拌至溶液粘稠状,倒入模具。之后将其放敏漆研究的重点,而卤代苯甲酸因其大共轭平面及置在恒温干燥箱,在80℃的条件下恒温4h即可得到所要的温敏漆样品。利用同样的方法制备Eu的温敏涂料对于我国国防事业的发展具有重要意义。温敏漆主要由两部分组成,分别是发光探针和聚合物基质,发光探针作为光学传感器,用以测量高刚性结构,与稀土离子形成的配合物结构稳定,发光强度高,成为发光探针分子的优选[8-11]。所以,为了提升温敏漆的性能,首次尝试利用不同种类的卤(PBrBA)3phen/PMMA温敏漆样品。温敏漆样品的制备流程如图1所示。代苯甲酸(PBrBA与PCBA)作为主配体,菲咯啉作为第二配体,制备了2种不同配体的菲咯啉铕配合物作为发光探针分子,并采用扫描电镜、红外光谱分析、紫外光谱分析、荧光光谱分析一系列手段对探针分子的发光特性及其相应的温敏漆性能进行分析,希望制备出性能更加优越的温敏漆,同时为其他芳香羧酸类配合物应用于温敏漆研究奠定研究基础。1实验部分1.1表征方法图1Fig.1采用美国BIO-RAD公司FTS135型傅里叶变换红外光谱仪测量进行红外光谱测试,KBr压片法,分辨率为4cm-1,测量范围400~4000cm-1。采用上海元析仪器有限公司的UVmini1240型紫外可见分光光度计测量探针分子和配体的紫外吸收波段。采用日本日立公司F-7000型荧光光谱仪测量探针分子和温敏漆的荧光光谱,测试条件均为电-1压500V,扫描速度240nm·min,狭缝宽度5.0nm。采用日本电子的JSM-7610F场发射扫描电子显微镜对探针分子的微观形貌进行观察,工作电压为10.0kV。温敏漆样品的制备流程图Flowchartofpreparationoftemperature-sensitivepaintsamples2结果与讨论2.1探针分子红外光谱分析图2(a,b)为Eu(PBrBA)3phen探针分子、PBrBA和phen的红外光谱图及Eu(PCBA)3Phen探针分子、PCBA和phen的红外光谱图。从图2a中可以看出,Eu(PBrBA)3phen探针分子和Eu(PCBA)3phen探针分子的红外光谱图明显不同于配体的红外光谱。图2(a,b)中,Eu(PBrBA)3phen和Eu(PCBA)3phen三元配合物分别在3444和3397cm-1处存在宽吸收峰,第2期图2毕冠等:以[Eu(PBrBA)3phen]和[Eu(PCBA)3phen]为探针的温敏漆制备及其性能对比205Eu(PBrBA)3Phen探针分子、PBrBA和Phen的红外光谱图(a);Eu(PCBA)3Phen探针分子、PCBA和Phen的红外光谱图(b)Fig.2InfraredspectraspectraofprobemoleculesofEu(PBrBA)3Phen,PBrBAandPhen(a);InfraredspectraspectraofprobemoleculesofEu(PCBA)3Phen,PCBAandPhen(b)证明有结晶水存在。PBrBA和PCBA配体在1693和1638cm-1处羧羰基(C=O)吸收峰在形成配合物-1后消失,分别在1410和1415cm处出现羧酸根(COOH-)反对称吸收峰,说明羧基的氧原子与Eu3+配-1位,配体phen在1597cm处C=N伸缩振动吸收峰发生红移,852和739cm-1处C-H面外弯曲振动原子参与了配位[12]。2.2探针分子扫描电镜观察图3为Eu(PBrBA)3phen和Eu(PCBA)3phen探针分子的扫描电镜照片。图3(a)表明Eu(PBrBA)3phen探针分子呈絮状,且粒子分散均匀。图3(b)表明Eu(PCBA)3phen探针分子呈鳞片的层状结构。-1吸收峰分别至844和750cm处,说明phen的氮图3Fig.32.3Eu(PBrBA)3phen(a)和Eu(PCBA)3phen(b)探针分子的扫描电镜照片SEMimagesofprobemoleculesofEu(PBrBA)3phen(a)andEu(PCBA)3phen(b)探针分子紫外吸收光谱分析图4为Eu(PBrBA)3phen和Eu(PCBA)3phen探针分子的紫外吸收光谱图。2种探针分子在200~300nm范围内均有较强的吸收,且峰形基本相似,证明2种配体从基态到激发态能级差相似,其对应配体中π-π*跃迁。同时,可以确定温敏漆合适的激发波长区段在200~300nm之间。2.4Eu(PCBA)3phen和Eu(PBrBA)3phen荧光探针的元素分析元素分析使用Perkin-Elmer240C元素分析仪进行测试分析,Eu(PCBA)3phen和Eu(PBrBA)3phen荧光探针的C,H,N,O,Eu质量百分含量分析的结果见表1。由红外光谱分析数据可以推测出已成功合成出目标配合物,所以可以推测出配合物的组成图4Eu(PBrBA)3phen和Eu(PCBA)3phen探针分子的紫外光谱对比图Fig.4Ultraviolet-visibleabsorptionspectraofprobemoleculesofEu(PBrBA)3phenandEu(PCBA)3phen无206表1Table1Fluorescentprobe机化学学第35卷报Eu(PCBA)3phen和Eu(PBrBA)3phen荧光探针的元素分析数据ElementalanalysisofEu(PCBA)3phenandEu(PBrBA)3phenfluorescentprobeContent/%(w/w)CHNOEuEu(PCBA)3phen49.552(49.855)2.853(2.868)3.476(3.492)12.154(12.251)19.356(19.623)Eu(PBrBA)3phen42.31(42.27)2.492(2.432)2.983(2.964)11.432(11.513)18.012(18.235)Datainbracketsaretheoreticalvalues与化学式Eu(PCBA)3phen(PCBA:C7H5ClO2;Phen:C12H8N2)和Eu(PBrBA)3phen(PBrBA:C7H5BrO2;Phen:相同时,荧光强度会有明显区别。卤代苯甲酸衍生C12H8N2)基本相符。2.5探针分子荧光光谱分析图5(a)为Eu(PBrBA)3phen和Eu(PCBA)3phen探针分子的激发光谱对比图,可以看出Eu(PBrBA)3phen探针分子的激发峰强度明显强于Eu(PCBA)3phen探针分子。图5(b)为两者的荧光发射光谱对比图。在284nm的波长的激发下,

探针,性能
《无机化学学报》 2019年第2期
《无机化学学报》2019年第2期文献
100%安全可靠 100%安全可靠
7X18小时在线支持 7X18小时在线支持
支付宝特邀商家 支付宝特邀商家
不成功全额退款 不成功全额退款