论文总字数：15429字

摘 要

受X-射线、紫外线或电子射线等照射后而发光，在照射停止后发光也很快停止的物质称为荧光物质。荧光高分子材料是一类具有特殊的光化学和光物理性质的功能高分子材料，是一类兼具有稀土光、电、磁等特性和高分子质轻、抗冲击和易加工等优良功能材料。本课题先以氧化铕和丙烯酸制成丙烯酸铕，再通过悬浮聚合制备高分子荧光材料聚丙烯酸铕，并用红外光谱仪对其结构进行表征，并研究分散剂用量、交联剂用量、油水比对其荧光强度和微球外观的影响。通过偏光显微镜观察其粒径大小和荧光分光光度计测定其荧光强度。最终得出制备聚丙烯酸铕的最佳条件：交联剂MBA用量为0.005g，分散剂PVP用量为0.025g，油水比为4:1。

关键词：荧光材料；悬浮聚合；聚丙烯酸铕；红外光谱；荧光强度

Abstract

The fluorescent substance is a substance which is irradiated by ultraviolet rays, X- rays or electron rays, and the light is stopped at the end of the irradiation, and the light emitted by the substance is called fluorescence.Fluorescent polymer material is a lind of special function of photochemical and optical physics properties of polymer materials, is a kind of and with rare earth light, electricity, magnetic properties and polymer qualitative light, impact resistance and processing functionl materials. This topic uses biocompatible fluorescent rare earth metals europium and polymers as raw materials. Preparation of high molecular fluorescent material polypropylene acid EU by suspension polymerization and emulsion polymerization, The structure was characterized by infrared spectrometer, and the effect of the amount of dispersant, the amount of crosslinking agent, the ratio of oil to water on the fluorescence intensity and the appearance of the microspheres were studied.The fluorescence intensity was determined by polarizing microscope and its particle size and fluorescence spectrophotometer were observed. Finally, the optimal conditions for the preparation of polypropylene acid EU were obtained.MBA crosslinking agent in an amount of 0.005g, dispersant PVP in an amount of 0.025g, oil-water ratio of 4: 1.

Keywords: Fluorescent Material; Suspension Polymerization; Polyacrylic Acid Europium; Infrared Spectroscopy; Fluorescence Intensity

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 引言 1

1.1选题背景 1

1.2稀土发光材料发展简介 1

1.3稀土配合物发光机理 2

1.4稀土元素铕的简介 2

1.5悬浮聚合 2

1.6乳液聚合 3

1.7分子荧光光谱 3

第二章 实验部分 5

2.1实验药品及仪器 5

2.1.1药品与试剂 5

2.1.2主要实验仪器 5

2.2探索实验 6

2.2.1丙烯酸的反相悬浮聚合 6

2.2.2聚苯乙烯的制备 6

2.2.3共聚反应探索 6

2.2.4 NIPAM界面聚合制备中空微球探索 6

2.2.5微球制备探索 7

2.3聚丙烯酸铕的制备 7

2.3.1荧光单体丙烯酸铕的制备 7

2.3.2聚丙烯酸铕的制备 8

第三章 实验结果与讨论 9

3.1探索合成聚丙烯酸铕的结果 9

3.1.1交联剂N，N’-亚甲基双丙烯酰胺用量对产品的影响 9

3.1.2油相水相比对产品的影响 10

3.1.3分散剂聚乙烯基吡咯烷酮用量对产品的影响 11

3.2聚丙烯酸铕荧光强度测定 12

3.3聚丙烯酸铕的荧光表征 13

3.4聚丙烯酸铕的红外表征 14

3.5聚丙烯酸铕最优合成条件总结 15

3.6实验中出现的问题及解决方法 15

第四章 结论与展望 16

致谢 17

参考文献 18

第一章 引言

1.1选题背景

稀土荧光材料是指基质或激活剂中含有稀土元素的荧光材料。当入射光消失时，荧光材料就会立即停止发光。稀土荧光高分子材料具有转化率高，吸收能力强，物理化学性质稳定等优点。高分子材料具有易加工、成本低、质量轻等优点在生产生活中广泛应用，把稀土元素引入高分子材料中，得到一系列新型稀土荧光高分子材料。由于稀土荧光高分子材料突出的优异性能，使得其在成为发展高新技术产业的关键元素。

1.2稀土发光材料发展简介

稀土元素包括15种镧系元素和与镧系元素化学性质相近的2种元素（钪、钇），共17种元素。稀土元素储量最多的国家是中国。

稀土元素因其电子结构的特殊性而具有光、电、磁等特性，被誉为新材料的宝库^[1]。以它作为一种有效的发光中心，在无机和有机发光材料中己有广泛应用^[2]。然而稀土无机材料存在着难加工成型、价格高等问题；稀土有机小分子配合物则存在稳定性差等问题，这些因素限制了稀土发光材料更为广泛的应用。

其分子内能量传递的研究。60年代初，Wolff和Pressley^[3]以聚甲基丙烯酸甲酯为基质制得了稀土荧光材料，发现铕与噻吩甲酰三氟丙酮的配合物Eu(TTA)₃在高分子基质中发生从配体TTA到Eu³ 的能量转移，从而使Eu³ 的特征荧光发射程度大大增强。近年来，由于稀土高分子材料兼有稀土离子优异的发光性能及高分子化合物坚固，易加工等特点^[4]，人们对稀土高分子材料的发光性能研究表现出特别浓厚的兴趣，引起了各国学者的关注，并取得了许多成果。

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