新型光功能稀土配合物研究及应用进展

日期： 2024-10-31

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来源：发光学报

摘要

稀土配合物独特的光物理性质决定其在发光器件、荧光探针等领域具有重要应用前景，因而受到广泛关注。本文总结了光功能稀土配合物研究的相关研究进展，梳理了相关的稀土配合物的光物理性质和发光机理理论，重点总结了近年来稀土配合物在有机电致发光器件、荧光探针等领域的研究进展，并对其未来的应用和研究进行了展望。

引　　言

稀土配合物是由稀土离子（一般为三价，Ln3+ ）与配位体（有机、无机配体）通过配位键相键合所形成的化合物。镧系稀土离子由于其4f电子受到5S25P6壳层屏蔽，其光谱性质受到电场、晶场、磁场、配位场影响较小，所以其发光峰位相对改变较少，且峰形尖锐，色纯度极好；此外，由于4f电子的f-f跃迁属于宇称禁阻跃迁，稀土离子自身光吸收能力较弱的同时，发光寿命（τ）普遍较长；此外，由于稀土离子多样，且存在丰富的发光能级，所以发光峰可以覆盖从紫外、可见到近红外区域，被誉为发光材料的宝库[1]。

自1942年Weissman[2]首次研究Eu（Ⅲ） β-二酮配合物的发光以来，光功能稀土配合物就不断得到了广泛和深入的研究。其应用领域也不断拓展，在传感器[3]、生物成像[4]、有机电致发光二极管（Organic light-emitting diodes,OLEDs）[5]、太阳能电池[6]、防伪[7]、光动力疗法[8]、化学疗法[9]、电致变色[10]及荧光探针[11]等领域被广泛研究。本文对稀土发光配合物的发光机理等进行了梳理，重点关注了近年来光功能稀土配合物在OLEDs、荧光探针领域中的研究动态。

结论与展望

本文总结了近年来光功能稀土配合物的研究进展，从稀土配合物光物理性质出发，进一步延伸至新型光功能稀土配合物在OLEDs、荧光探针等领域的应用，详细讨论其最新科研进展与前沿展望。在OLEDs领域，除设计制备新型的适合器件要求的4f-4f跃迁发光稀土配合物外，以Ce（Ⅲ）、Eu（Ⅱ）配合物为代表的5d-4f跃迁发光稀土配合物也不断受到关注和深入研究。材料的纯化、器件工艺的开发和优化依然是相关研究的一个重点，高纯光功能稀土配合物也可用于激光材料，进一步拓宽其应用范围；而在荧光探针领域，则应注重高灵敏性与高选择性。相信经过不断深入的研究，稀土配合物在相关领域存在的一些问题能够得到解决，从而在实际中真正实现应用。

本文专家审稿意见及作者回复内容的下载地址：http://cjl.lightpublishing.cn/thesisDetails#10.37188/CJL.20220221.

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