本文以2, 6-二甲氧基苯酚和硝酸铽为原料, 成功合成了一例新型九核铽簇合物{Tb9(L)4(μ4-OH)2(μ3-OH)8(μ2-OCH3)4(NO3)8(H2O)8}(OH)·2H2O(1), 其中HL为2, 6-二甲氧基苯酚。通过X射线衍射、元素分析、红外光谱、热重和磁性测试对该簇合物进行表征。X射线单晶衍射分析结果表明, 簇合物属于正交晶系, 空间群为I222, 晶胞参数为a=1.532 8(3) nm, b=1.796 9(4) nm, c=1.863 5(4) nm, α=β=γ=90°, V=5.132 6(19) nm3。簇合物中九个金属中心由μ4-OH和μ3-OH相互连接, 形成的骨架呈现出有趣的沙漏状拓扑结构, 其中, 中心Tb离子呈现出稍微扭曲的四方棱锥几何构型, 其他Tb离子均为稍变形的十二面体构型。磁性测试结果表明, 簇合物1中的金属离子之间存在弱的反铁磁相互作用, 由于快速的磁量子隧穿效应, 其未表现出慢磁弛豫行为。

可见光波段激光在科研、工业、医疗以及通信领域应用广泛, 可通过半导体激光器、稀土离子掺杂激光器和非线性频率变换技术产生, 其中可见光稀土离子掺杂激光器近年来受到广泛关注。首先介绍了可见光波段激光的几种典型应用, 然后分析了目前可以产生可见光激光的稀土离子(镨、钕、钐、铕、铽、镝、钬、铒、铥)的发射吸收光谱和激光特性, 最后综述了其中较有潜力的镨离子和铽离子在可见光固体激光器方面的最新研究进展。

由于离子检测中荧光信号的单向变化经常受到光漂白、光散射、光源的不稳定性等因素的影响，导致了识别系统的可靠性极大降低。因此本文设计了一种由稀土铽配位引导的纳米级复合材料(S,N-CQDs@GMP/Tb)，实验在硫、氮双掺型碳量子点基础上组装了铽离子(Tb3+) 和鸟苷单磷酸(GMP) 。材料在305 nm的激发波长激发下，能呈现出稀土离子5D4→7FJ(J=6,5,4,3) 4个跃迁信号和碳点自身蓝光发射并存的结果。汞离子的引入使得稀土的绿光减弱，碳点的蓝光增强;荧光滴定实验表明绿/蓝光比值与汞离子浓度呈线性对应关系，检测限低至7.04 nmol·L-1，线性范围10~110 nmol·L-1(R2=0.982 9)。为了解决粉末材料取用困难的问题，实验采用滤纸为基底，得到了一种简易的固相检测器件，为实现污染离子的特异性识别提供了新思路。

儿茶酚胺(Cas)作为神经递质和激素对人体的生理功能发挥着重要作用。 它是一类分子中包含一个胺基和一个邻苯二酚基团的有机化合物, 其中邻苯二酚基团由苯环和3, 4位两个羟基组成。 生理条件下, 儿茶酚胺主要指多巴胺(DA)、 去甲肾上腺素(NE)和肾上腺素(E)三种物质。 儿茶酚胺性质不稳定, 遇光或空气易氧化分解。 镧系敏化发光是一种很有前途的临床和药物分析工具, 在镧系敏化发光中, 镧离子与有机化合物形成络合物, 这些络合物具有良好的发光特性, 主要用于有机分析物的测定。 因此, 利用镧系金属离子铽敏化发光法测定儿茶酚胺的关键是待测物与中心离子易形成稳定的络合物。 儿茶酚胺与金属离子的络合作用主要依赖于分子中酚羟基解离后的氧作为成键原子, 溶液的碱性越强, 儿茶酚胺与金属离子的络合能力越强。 在碱性介质中, 为防止金属离子水解加入乙二胺四乙酸作为协同配体, 金属离子铽和协同配体以及儿茶酚胺形成易溶于水的三元络合物, 络合物具有良好的稳定性, 并表现出较强的铽的特征荧光。 加入阳离子表面活性剂十六烷基三甲基氯化铵为增敏剂, 可使儿茶酚胺三元络合物体系的荧光强度增加约4～6倍。 利用紫外吸收和荧光光谱研究了铽三元络合物的光物理性质以及能量转移机理, 结果表明, 儿茶酚胺能有效吸收紫外辐射, 三元络合物荧光增强机理是配体儿茶酚胺吸收辐射能后通过分子内能量转移将能量转移给铽离子, 进而产生铽的特征发射。 对影响三元络合物荧光强度的主要因素如溶液酸度、 试剂浓度和加入顺序、 表面活性剂种类以及干扰物质等进行了讨论。 在一定条件下, 体系的发光强度与儿茶酚胺的浓度成线性关系。 多巴胺、 去甲肾上腺素和肾上腺素的线性范围分别为0.080～50.0×10-6, 0.070～50.0×10-6和0.070～50.0×10-6 mol·L-1; 相应检出限分别为2.4×10-8, 2.2×10-8和2.1×10-8 mol·L-1。 建立的方法用于药物制剂中三种儿茶酚胺的定量测定, 结果满意; 由于反应体系所得铽络合物具有发射带窄, 斯托克斯位移大, 以及较长的荧光寿命等优点, 该方法有望用于儿茶酚胺的自动分析、 临床药代动力学研究以及相关病理的实际诊断, 也可用于高效液相色谱和毛细管电泳检测器。

采用了化学共沉淀法合成了一系列的镨、 铽共掺杂的钼酸钙发光材料, 研究了单掺Pr3+和Tb3+以及CaMoO4∶0.03Pr3+, yTb3+共掺杂的浓度、 温度对材料发光性能的影响。 采用X射线衍射仪(XRD)和荧光光谱对样品进行了晶格结构、 荧光性质表征。 XRD分析表明: 样品的主衍射峰与标准卡片（JCPDS 29-0351的衍射峰数据一致, 说明少量Pr3+掺杂没有改变基质晶格结构。 荧光光谱分析表明, 样品在275nm紫外光激发下, 发射光谱主要包括多个发射峰, 波长为488, 560, 621和652 nm, 分别对应于镨离子的3P0-3H4, 3P0-3H5, 1D2-3H4和3P0-3F2的跃迁, 在掺杂量为3%时, 样品特征发射峰最强, CaMoO4∶0.03Pr3+ 和CaMoO4∶0.05Tb3+的最佳煅烧温度分别为800和600 ℃。 随着Pr3+和Tb3+掺入量的增加, CaMoO4∶Pr3+发光材料的特征发射光谱和激发光谱的特征峰强度逐渐减小, 而CaMoO4∶Tb3+材料发光先减小后增大, 存在着浓度猝灭效应。 此外, 在CaMoO4∶0.03Pr3+, yTb3+发光体系中, Tb3+的共掺杂可显著增强镨离子的特征发射峰, 这是由于存在Tb3+→Pr3+的有效的能量传递。

为了开发一系列能够在纯水介质中使用的荧光凝胶材料，以TbCl3·6H2O和乙酰丙酮(ACAC)为初始原料合成了铽配合物Tb(ACAC)3·2H2O，并对其结构进行了表征。然后将铽配合物Tb(ACAC)3·2H2O以不同的质量分数引入到PVA基质中，在交联剂硼酸的作用下形成荧光凝胶。利用FTIR、PL、DSC、TGA等对其结构、发光性能及其热性能进行了研究。FTIR结果表明，铽配合物成功地掺杂到了PVA凝胶体系中。荧光发射光谱表明，所有铽配合物的PVA荧光凝胶都具有很好的荧光性能，更重要的是掺杂了3%、5%、7%铽配合物的PVA荧光凝胶位于545 nm处的特征发射峰的发射强度相比于小分子铽配合物Tb(ACAC)3·2H2O的发射强度更高，分别是其2.15、 3.27和5.65倍。表明PVA基质对铽配合物具有较好的敏化作用。此外，DSC和TGA研究结果表明，铽配合物的引入使得PVA凝胶的热稳定性略有下降，但影响不大。

采用水热法合成了一种新的配合物［Tb(2,2′-oba)2(phen)2］-(H+3O) (2,2′-oba=2,2′-联苯醚二甲酸, phen=1,10-邻菲啰啉), 并用X-ray单晶衍射仪测定了晶体结构。 配合物是由两个邻菲啰啉和两个2,2′-联苯醚二甲酸铽离子构成的单核分子。 配合物的荧光光谱在489, 546, 584和622 nm处出现发射峰, 归属为中心Tb3+5D4→7FJ(J=6-3) 跃迁产生的特征荧光。 在546 nm处的发射最强, 对应于5D4→7F5跃迁, 为绿光。 探讨了不同金属阳离子对配合物的荧光效应影响。 实验结果表明Fe3+对配合物具有显著的荧光猝灭作用, 在生理环境pH 4.0～8.0范围内仍然适用, 因此配合物可用于生命体系中的Fe3+作荧光探针。

采用高温熔融法分别制备了高含量Tb3+单掺和Dy3+/Tb3+共掺的镓硼锗硅酸盐(GBSG)发光玻璃, 并分析了其光谱性能。根据Dy3+和Tb3+掺杂的镓硼锗硅酸盐(GBSG)玻璃的激发和发射光谱、荧光寿命衰减曲线等特性, 探讨了Dy3+与Tb3+之间的能量传递关系。结果表明: 玻璃的发光强度和荧光寿命随着Tb3+、Dy3+含量的增加而减少。与相同摩尔浓度的单掺玻璃相比, 共掺玻璃发光强度的衰减速率先减慢而后加快。Tb3+、Dy3+离子之间的能量传递方式为无辐射共振能量传递和4F9/2+7F6→6H15/2+5D4交叉弛豫效应。

采用水热法合成了两个稀土配合物［Tb(3-SBA)(IP)OH(H2O)］·H2O(1)和［Tb(dpdc)1.5(IP)(H2O)］n(2)(3-SBA=3-羧基苯磺酸根,dpdc=2,2′-联苯二甲酸根,IP=1H-咪唑［4,5-f］［1,10］-邻菲啰啉),并用X-ray单晶衍射仪测定了它们的晶体结构.配合物1是由3-羧基苯磺酸根和羟基交替连接Tb(Ⅲ)离子形成的一维链.配合物2是由2,2′-联苯二甲酸根桥联Tb(Ⅲ)离子形成的一维链.配合物1与2在紫外灯下均发出强的绿色荧光,其荧光光谱中有四个发射峰,位于492,544,584和619 nm,分别对应于Tb(Ⅲ)离子的5D4→7FJ(J=6-3)跃迁,其发射光谱中均不存在配体荧光.配体吸收紫外光,有效地转移能量给Tb(Ⅲ)离子.配合物1与2中Tb(Ⅲ)离子的5D4发光显示了单指数衰减,寿命分别为0.287和0.439 ms,发光量子产率分别为9.28%和7.07%。