CHƯƠNG 2 THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
2.7. Nghiên cứu tính chất huỳnh quang của một số phức chất
Phổ huỳnh quang của các phức chất được đo tại Viện Vật lý Kỹ thuật - Đại học Bách khoa Hà Nội trên thiết bị PL Horiba Yvon iHR320 (AIST - HUST), với nguồn sáng là đèn xenon CW 450W và kích thích ánh sáng từ tia cực tím đến hồng ngoại gần.
Phổ huỳnh quang của các phức chất được đưa ra ở hình 2.13 ÷ 2.16 và trình bày trong bảng 2.5.
Hình 2.13. Phổ phát xạ huỳnh quang của phức chất Eu(Phe)3Phen.3HCl.3H2O
Eu(Phe)3Phen.3HCl.3H2O λ exc = 320 nm
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 41 http://www.lrc.tnu.edu.vn
Hình 2.14. Phổ phát xạ huỳnh quang của phức chất Y0.25Eu0.75(Phe)3Phen.3HCl.3H2O
Tb(Phe)3Phen.3HCl.3H2O λ exc = 325 nm Y0.25Eu0.75(Phe)3Phen.3HCl.3H2O
λ exc = 320 nm
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 42 http://www.lrc.tnu.edu.vn
Hình 2.15. Phổ phát xạ huỳnh quang của phức chất Tb(Phe)3Phen.3HCl.3H2O
Hình 2.16. Phổ phát xạ huỳnh quang của phức chất Y0.25Tb0.75(Phe)3Phen.3HCl.3H2O
Y0.25Tb0.75(Phe)3Phen.3HCl.3H2O λ exc = 325 nm
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 43
Bảng 2.5. Kết quả phổ phát xạ huỳnh quang của một số phức chất
Phức chất
Bước chuyển
Bước sóng kích thích (nm)
Dải phát xạ thứ nhất Dải phát xạ thứ hai Dải phát xạ thứ ba Dải phát xạ thứ tư Dải phát xạ thứ năm Bước
sóng (nm)
Cường độ (a.u)
Màu sắc
Bước sóng (nm)
Cường độ (a.u)
Màu sắc
Bước sóng (nm)
Cường độ (a.u)
Màu sắc
Bước sóng (nm)
Cường độ (a.u)
Màu sắc
Bước sóng (nm)
Cường độ (a.u)
Màu sắc Eu(Phe)3Phen.3HCl.3H2O
320
591 8225
Cam
613 22760
Cam
648 4784 Đỏ
698 8285
Đỏ
- -
Y0.25Eu0.75(Phe)3Phen.3HCl.3H2O 591 8730 614 30021 648 6948 694 8495 - - -
Bước chuyển - 5D0→7F1 5D0→7F2 5D0→7F3 5D0→7F4 -
Tb(Phe)3Phen.3HCl.3H2O
325
486 7092
Lam
543 25428 Lục
581 6503
Cam
621 5390
Cam
648 4243 Y0.25Tb0.75(Phe)3Phen.3HCl.3H2O 488 10707 543 36843 583 9082 618 6923 650 5693 Đỏ
Bước chuyển - 5D4→7F6 5D4→7F5 5D4→7F4 5D4→7F3 5D4→7F2
(-): Không xác định
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 44 http://www.lrc.tnu.edu.vn
Từ kết quả bảng 2.5 cho thấy:
Các phức chất Eu(Phe)3Phen.3HCl.3H2O, Y0.25Eu0.75(Phe)3Phen.3HCl.3H2O khi được kích thích bởi bức xạ tử ngoại ở 320 nm phát ra các ánh sáng( cam, đỏ) với 4 giải phát xạ có cường độ khác nhau.
Phức chất Eu(Phe)3Phen.3HCl.3H2O phát ra ánh sáng cam với 2 dải phát xạ trong khoảng 591 ÷ 613 nm và phát ra ánh sáng đỏ với 2 dải phát xạ ở 648 ÷ 698 nm: Dải phát xạ thứ nhất ở 591 nm có cường độ là 8225 a.u, dải phát xạ thứ hai ở 613 nm có cường độ phát xạ 22760 a.u, dải phát xạ thứ ba ở 648 nm có cường độ phát xạ 4784 a.u và dải phát xạ thứ tư ở 698 nm có cường độ phát xạ 8285 a.u lần lượt tương ứng với chuyển mức năng lượng lần lượt : 5D0 → 7F1,
5D0 →7F2 , 5D0 →7F3, 5D0→7F4 của ion Eu3+[27]. Trong đó, dải ở bước sóng 613nm là đỉnh điểm phát xạ mạnh nhất.
Phức chất Y0.25Eu0.75(Phe)3Phen.3HCl.3H2O phát ra ánh sáng cam với 2 dải phát xạ trong khoảng 591÷ 614 nm và phát ra ánh sáng đỏ với 2 dải phát xạ ở 648÷ 694nm: Dải phát xạ thứ nhất ở 591 nm có cường độ là 8730 a.u, dải phát xạ thứ hai ở 614 nm có cường độ phát xạ 30021 a.u, dải phát xạ thứ ba ở 648 nm có cường độ phát xạ 6948 a.u và dải phát xạ thứ tư ở 694 nm có cường độ phát xạ 8495 a.u tương ứng với chuyển mức năng lượng lần lượt: 5D0→ 7F1, 5D0→ 7F2
,5D0→ 7F3, 5D0 → 7F4 của ion Eu3+[27]. Trong đó, dải ở bước sóng 614nm là đỉnh điểm phát xạ mạnh nhất.
Các phức chất Tb(Phe)3Phen.3HCl.3H2O, Y0.25Tb0.75(Phe)3Phen.3HCl.3H2O khi được kích thích bởi bức xạ tử ngoại ở 325 nm phát ra các ánh sáng ( lam, lục, cam, đỏ) với 5 giải phát xạ có cường độ khác nhau.
Phức chất Tb(Phe)3Phen.3HCl.3H2O phát ra ánh sáng lam với 1 dải phát xạ ở 486 nm, ánh sáng lục với 1 dải phát xạ ở 543 nm, ánh sáng cam với 2 giải phát xạ ở khoảng 581÷ 621nm và ánh sáng đỏ với 1 dải phát xạ ở 648 nm: Dải phát xạ thứ nhất ở 486 nm có cường độ là 7092 a.u, dải phát xạ thứ hai ở 543 nm có cường độ phát xạ 25428 a.u, dải phát xạ thứ ba ở 581 nm có cường độ phát xạ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 45 http://www.lrc.tnu.edu.vn
6503 a.u, dải phát xạ thứ tư ở 621 nm có cường độ phát xạ 5390 a.u và dải phát xạ thứ năm ở 648 nm có cường độ phát xạ 4243 a.u lần lượt tương ứng với chuyển mức năng lượng: 5D4→7F6, 5D4→7F5, 5D4→7F4, 5D4→7F3, 5D4→7F2 của ion Tb3+[34]. Trong đó, dải ở bước sóng 543 nm là đỉnh điểm phát xạ mạnh nhất.
Phức chất Y0.25Tb0.75(Phe)3Phen.3HCl.3H2O phát ra ánh sáng lam với 1 dải phát xạ ở 488 nm, ánh sáng lục với 1 dải phát xạ ở 543 nm, ánh sáng cam với 2 giải phát xạ ở khoảng 583÷ 618m và ánh sáng đỏ với 1 dải phát xạ ở 650 nm: Dải phát xạ thứ nhất ở 488 nm có cường độ là 10707 a.u, dải phát xạ thứ hai ở 543 nm có cường độ phát xạ 36843 a.u, dải phát xạ thứ ba ở 583 nm có cường độ phát xạ 9082 a.u, dải phát xạ thứ tư ở 618 nm có cường độ phát xạ 6923a.u và dải phát xạ thứ năm ở 650 nm có cường độ phát xạ 5693 a.u lần lượt tương ứng với chuyển mức năng lượng: 5D4→7F6, 5D4→7F5, 5D4→7F4, 5D4→7F3,
5D4→7F2 của ion Tb3+[34]. Trong đó, dải ở bước sóng 543 nm là đỉnh điểm phát xạ mạnh nhất.
Các phức chất Ln(Phe)3Phen.3HCl.3H2O , Y0.25Ln0.75(Phe)3Phen.3HCl.3H2O (Ln:
Eu,Tb) đều có khả năng phát huỳnh quang khi được kích thích bởi năng lượng phù hợp. Điều này, cho thấy khi kết hợp ion Y3+ với ion Ln3+(Eu,Tb) theo tỷ lệ mol 1: 3 sẽ làm tăng cường độ phát quang của ion Eu3+ và Tb3+ trong phức chất Y0.25Ln0.75(Phe)3Phen.3HCl.3H2O. Hiện tượng này gọi là hiệu ứng đồng huỳnh quang. Theo lí thuyết của Forster và Dexter, năng lượng có thể chuyển giao giữa các phân tử trong khoảng cách ngắn. Vì vậy, năng lượng được ion Y3+ hấp thụ được sẽ chuyển giao cho ion Eu3+ và Tb3+ trong các phân tử phức chất lân cận qua trường phối tử L - phenylalanin và o - phenantrolin [27].