发光高分子凝胶的设计合成与性能研究(2)
凝胶态是一种处于液体和固体之间的物质形态。高分子凝胶是一种三文网络结构的高分子化合物与溶剂组成的体系，因为它特殊的结构不仅不能够溶解在溶剂中，而且能够保持一定的形状分散在溶剂中。高分子凝胶不能在溶剂中溶解，但是其中亲溶剂的部分能够被溶剂作用进而使高分子溶胀，这也是形成高分子凝胶的原因之一。
水凝胶是一种性质柔软、吸水性强的高分子网络体系。比如：只要是水溶性或亲水性的高分子都能通过化学交联或物理交联形成水凝胶；同时水凝胶还具有很好的生物相容性，在生理条件下可吸收较多并且还不溶于水，这与人体的组织差不多。除此之外水凝胶的特殊溶胀性能在生物材料、生物医药等方面很好的应用[8]。
稀土粘土配合物-粘土复合材料具有高效的将不同波段的紫外光转换成发红色波段的特殊性。
配位聚合物的合成方法是：先从分子角度出发，通过各种方法选择恰当的稀土金属中心和有机配体，对其进行研究，可进一步得到所需具有特定结构的聚合物。
物质内部以某种方式吸收能量，将其转化成光辐射（非平衡辐射）的过程称为发光；在实际应用中，将受外界激发而发光的固体称为发光材料。它们可以粉末、薄膜或非晶体等形态使用，主要组分是稀土金属的化合物和半导体材料，与有色金属关系很密切。
在分析化学中常用的分子发光现象主要包括光致发光和化学发光，其中光致发光又可分为荧光和磷光，研究最多的是荧光。从发光原理来看，某些物质受到一定波长的光照射时，分子中的电子吸收能量，使其从稳定的基态跃迁到激发态，由于激发态能量高不稳定随后又回到基态，在回到基态的过程中伴随着光辐射现象，这就是分子荧光。[7]荧光是具有特殊化学结构的物质被光激发后所产生的发射光，发光强度与该物质的吸光能力和荧光量子产率密切相关，因此物质分子的化学结构与其发射荧光的能力有着重要的关联，这是影响荧光性质的内因。同时，荧光测定时采取的实验条件，即荧光分子所处的环境也是影响荧光发射的重要因素，这是影响荧光性质的外因。
稀土配合物的发光原理：配位化合物是由配体和中心原子按一定的组成和空间构型所形成的化合物。稀土有机配合物中稀土离子是中心原子，有机部分是配为体。在外界激发条件下，铽有机配合物通过分子内的能量传递过程，可以将有机配体激发态的能量传递给Tb3+的发射能级。如果分子被激发到某个电子激发态的某个振动能级上，处于这个能态的分子会通过振动弛豫、内转换等一系列非辐射方式衰变到S1态的最低振动能级，然后发生是S1到S0的辐射跃迁，这个辐射跃迁过程就发生荧光。分子内传能可能是稀土离子的激发态和配体的最低三重态之间的共振能量转换进行的自旋禁阻过程。配体一旦通过体系间窜越到三重态由于从T1的辐射衰减是自旋禁阻的，进行荧光发射就会很慢，没有辐射跃迁过程，能量传递到稀土离子的激发态是最主要的过程。因为稀土离子的f-f跃迁是禁阻的（I=3，ΔI=0），f-f跃迁的紫外吸收很弱，但是有机配体的单重态跃迁是允许的，并且其紫外吸收很强[1]。通过形成配合物，利用紫外、红外吸收可以在很大程度上提高荧光发射的强度。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
仪器：SHZ-D(ш)循环水式真空泵（巩义市英峪予华仪器厂）；DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器（巩义市予华仪器有限责任公司）；HJ-1型磁力加热搅拌器（巩义市英峪予华仪器厂）；AL204电子天平（梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司）；KQ-500超声波清洗器（巩义市英峪予华仪器厂）；烘箱；研钵；100mL三颈瓶；10mL量筒等。