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稀土有机配合物因镧系离子独特的电子结构而具有锐线发光、长的激发态寿命以及大的Stocks位移等优点，它们在激光、光致发光和荧光探针等方面有重要的应用。2004年，本课题组报道了具有优异光学性能的新型稀土有机配合物Eu(TTA)3DPBT。以该配合物为基础，本论文进行了以下工作：
一.为了更深入地探索配合物Eu(TTA)3DPBT内部的传能过程，我们分别在配体以及中心离子两个位置改造Eu(TTA)3DPBT分子，设计、合成了四种不同的稀土配合物。通过对不同配合物的时间分辨光谱数据的分析，我们更细致地研究了Eu(TTA)3DPBT高效发光过程中的能量传递途径，并提出了Eu(TTA)3DPBT的传能途径中存在一个单重态“新”态的模型。这是一个修正的单重态传能模型，它进一步揭示了Eu(TTA)3DPBT分子内能量传递的单重态途径。该模型也可较好地解释配合物Eu(TTA)3DPBT中三重态产率很低的现象。
二.通过沉淀法我们将Eu(TTA)3DPBT很好地分散于甲醇-水体系中，制备出配合物的纳米粒子胶体溶液。改变不同的制备条件，实现了对纳米粒子的粒径调控。该胶体溶液中的纳米粒子在可见以及长波光激发下有很好的发光能力，其激发窗口一直延伸至475nm，比甲苯溶液中Eu(TTA)3DPBT分子的激发窗口向长波方向扩展了34nm。这是目前报道的通过形成纳米粒子的方法显著扩展稀土发光材料激发窗口的第一个实例。Eu(TTA)3DPBT稀土纳米粒子还具有很好的双光子激发发光性能，在波长为832nm光激发下其双光子激发作用截面可达3.2×105GM(1GM=10-50cm4sphoto-1particle-1)，相比于已报道的具有优异双光子激发发光性能的CdSe/ZnS核壳结构量子点，该数值提高了7倍。Eu(TTA)3DPBT纳米粒子在水溶液中有良好的分散性，同时具有优异的长波光激发发光性能，可望成为一种具有光明发展前景的新型纳米生物荧光探针材料。