Tổng hợp và nghiên cứu khả năng phát quang của phức chất hỗn hợp phối tử salixylat và o-phenantrolin với một số nguyên tố đất hiếm nặng

Nội dung bài viết tiến hành tổng hợp và nghiên cứu khả năng phát quang một số phức chất hỗn hợp của phức chất hỗn hợp phối tử salixylat và o-phenantrolin với một số nguyên tố đất hiếm nặng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tổng hợp và nghiên cứu khả năng phát quang của phức chất hỗn hợp phối tử salixylat và o-phenantrolin với một số nguyên tố đất hiếm nặngTạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học – Tập 19, Số 1/2014TỔNG HỢP VÀ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG PHÁT QUANG CỦA PHỨC CHẤTHỖN HỢP PHỐI TỬ SALIXYLAT VÀ O-PHENANTROLIN VỚI MỘT SỐNGUYÊN TỐ ĐẤT HIẾM NẶNGĐến tòa soạn 15 - 10 - 2013Nguyễn Thị Hiền Lan, Nghiêm Thị HươngKhoa Hóa học, trường ĐH Sư Phạm – ĐH Thái NguyênSUMMARYPREPARATION AND LUMINESCENCE INVESTIGATION OF MIXEDCOMPLEXES OF SALICYLAT AND O-PHENANTROLINE WITH SOME HEAVYRARE-EARTH ELEMENTSSome mixed complexes of heavy rare-earth ions with salicylic acid and ophenantroline with the general formula Ln(HSal)3.Phen (Ln: Tb, Er, Yb; Hsal-:Salicylate; Phen: o-phenantroline) have been prepared. The luminescence properties ofmixed complexes in solid state were investigated by measuring the excitation andemission spectra, the intramolecular ligand-to-rare earth energy transfer mechanismswere discussed. The strong luminescence emitting peaks at 405 nm for Er(III), at 307nm and 342 nm for Yb(III), from 407 nm to 583 nm with four emission bands for Tb (III)can be observed, which could be attributed to the ligand has an enhanced effect to theluminescence intensity of the Tb (III), Er (III) and Yb (III)..1. MỞ ĐẦUHóa học các hợp chất phối trí luôn thuhút được sự quan tâm nghiên cứu của cáccác nhà khoa học trong và ngoài nước,đặc biệt là các hợp chất phối trí có khảnăng phát huỳnh quang [1,2]. Khả năngphát huỳnh quang của các phức chấtđược ứng dụng rộng rãi trong đánh dấuhuỳnh quang sinh y, trong các đầu dò50phát quang của phân tích sinh học và hóahọc... [3,4,5]. Ở việt Nam, việc nghiêncứu khả năng phát quang của phức chấthỗn hợp phối tử salixylat và ophenantrolin của các nguyên tố đất hiếmnặng có rất ít công trình đề cập đến.Trong công trình này, chúng tôi tiến hànhtổng hợp và nghiên cứu khả năng phátquang một số phức chất hỗn hợp củasalixylatđấthiếmnặngvớio-2. THỰC NGHIỆM1. Tổng hợp phức chất hỗn hợp củađất hiếm với axit salixylic và ophenantrolin [3]Trộn 1 mmol LnCl3 (Ln3+: Tb3+, Er3+,Yb3+) với 3 mmol NaHSal (Hsal-:salixylat), đun nóng ở 600C, pH ≈ 6. Sauđó o-phenantrolin đã hòa tan trong cồnphenantrolin.tích hóa học, Viện Hóa học – Viện KHvà CNVNPhổ huỳnh quang được đo trên quangphổ kế huỳnh quang SFS920EDINBURGH (Anh) với cuvet thạchanh, tại nhiệt độ phòng, thực hiện tạiphòng quang phổ, Khoa Vật Lý, trườngĐại Học Sư Phạm - Đại Học Tháiđược thêm dần vào hỗn hợp, tỉ lệ mol củao- phenantrolin và Ln3+ là 1:1. Hỗn hợpNguyên.được đun hồi lưu trong bình cầu chịunhiệt đáy tròn trong 1,5 ÷ 2 giờ. Đểnguội, tinh thể phức chất từ từ tách ra.Lọc, rửa kết tủa và làm khô các sản phẩmtrong bình hút ẩm đến khối lượng khôngđổi. Hiệu suất tổng hợp đạt 80-85 %. SảnHàm lượng ion đất hiếm trong các phứcchất được xác định bằng phương phápchuẩn độ complexon. Kết quả cho thấy,hàm lượng ion đất hiếm trong các phứcchất xác định được bằng thực nghiệm(21,09 %; 21,62%; 22,06% tương ứngphẩm có công thức chung làLn(HSal)3.Phen.H2O (Ln3+: Tb3+, Er3+,Yb3+; HSal-: Salixylat; Phen: ophenantrolin)2. Phương pháp nghiên cứuHàm lượng đất hiếm được xác định bằngphương pháp chuẩn độ complexon vớichất chỉ thị arsenazo III.Phổ hấp thụ hồng ngoại được ghi trênmáy Impact 410 – Nicolet (Mỹ), trongvùng 400 ÷ 4000 cm-1, kỹ thuật ép viênvới KBr.Giản đồ phân tích nhiệt được ghi trênmáy NETZSCH STA 409 PC PG trongmôi trường khí argon, tốc độ đốt nóng100C/phút từ nhiệt độ phòng đến 8000C.Phổ khối lượng được ghi trên máyAgilent 6310 Ion Trap, tại phòng phân3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬNvới các phức chất hỗn hợp của Tb(III),Er(III), Yb(III)) là tương đối phù hợpvới công thức giả định Ln(HSal)3.Phen(Ln3+: Tb3+, Er3+, Yb3+; Hsal-: Salixylat;Phen: o-phenantrolin).Hình 1. Phổ hấp thụ hồng ngoại củaphức chất Er(HSal)3.Phen.Phương pháp phân tích nhiệt được dùngđể nghiên cứu độ bền nhiệt của các phứcchất. Sự hình thành phức chất và tính51chất liên kết trong phức chất được khẳngcho dao động hóa trị của liên kết C=Nđịnh nhờ phương pháp phổ hấp thụ hồngngoại. Hình 1, 2, 3 là phổ hấp thụ hồngngoại, giản đồ phân tích nhiệt và phổkhốilượngcủaphứcchấtEr(HSal)3.Phen. Hình 4, 5, và 6 là phổhuỳnh quang của các phức chất hỗn hợpcủa Er(III), Yb(III) và Tb(IiII) tươngứng.trong các phức chất hỗn hợp, các dảinày đều bị dịch chuyển về vùng có sốsóng thấp hơn so với vị trí tương ứngcủa nó trong phổ của Phen tự do (1588cm -1 ). Như vậy trong phức chất hỗnhợp, sự phối trí của phối tử với ion đấthiếm Ln 3+ được thực hiện qua nguyêntử oxi của nhóm –COO- trong ion.cacboxylat và qua nguyên tử N trongo-phenantrolinTrên giản đồ nhiệt của các phức chất hỗnhợp không xuất hiện hiệu ứng nhiệt vàhiệu ứng mất khối lượng ở vùng dưới2260C, chứng tỏ không có nước trong cácphức chất. Kết quả này hoàn toàn phùhợp với dữ kiện của phổ hồng ngoại. C ...