无机化学学报

基于[LnMo₁₂]二十面体的三维稀土钼酸盐骨架的合成、结构及荧光性能

Synthesis, crystal structure, and luminescence properties of three-dimensional rare earth molybdate framework based on [LnMo₁₂] icosahedron

作者	单位	E-mail
黄敏	福建师范大学化学与材料学院, 福州 350002 中国科学院福建物质结构研究所, 中国科学院功能纳米结构设计与组装重点实验室, 福建省纳米材料重点实验室, 福州 350002 中国科学院海西研究院厦门稀土材料研究所, 稀土光电功能材料厦门重点实验室, 厦门 361021 中国科学院大学福建学院, 福州 350002
卓著	福建师范大学化学与材料学院, 福州 350002 中国科学院福建物质结构研究所, 中国科学院功能纳米结构设计与组装重点实验室, 福建省纳米材料重点实验室, 福州 350002 中国科学院海西研究院厦门稀土材料研究所, 稀土光电功能材料厦门重点实验室, 厦门 361021
陈婷	福建师范大学化学与材料学院, 福州 350002 中国科学院福建物质结构研究所, 中国科学院功能纳米结构设计与组装重点实验室, 福建省纳米材料重点实验室, 福州 350002 中国科学院海西研究院厦门稀土材料研究所, 稀土光电功能材料厦门重点实验室, 厦门 361021 中国科学院大学福建学院, 福州 350002
路自修	中国科学院福建物质结构研究所, 中国科学院功能纳米结构设计与组装重点实验室, 福建省纳米材料重点实验室, 福州 350002 中国科学院海西研究院厦门稀土材料研究所, 稀土光电功能材料厦门重点实验室, 厦门 361021	zxlu@mail.ustc.edu.cn
王维	福建师范大学化学与材料学院, 福州 350002 中国科学院福建物质结构研究所, 中国科学院功能纳米结构设计与组装重点实验室, 福建省纳米材料重点实验室, 福州 350002 中国科学院海西研究院厦门稀土材料研究所, 稀土光电功能材料厦门重点实验室, 厦门 361021 中国科学院大学福建学院, 福州 350002	wangwei@fjirsm.ac.cn
黄有桂	福建师范大学化学与材料学院, 福州 350002 中国科学院福建物质结构研究所, 中国科学院功能纳米结构设计与组装重点实验室, 福建省纳米材料重点实验室, 福州 350002 中国科学院海西研究院厦门稀土材料研究所, 稀土光电功能材料厦门重点实验室, 厦门 361021 中国科学院大学福建学院, 福州 350002	yghuang@fjirsm.ac.cn

摘要: 通过缓慢蒸发溶剂法合成了2例新的三维稀土钼酸盐：[Ln （H₂O）₃]₃[LnMo₁₂O₄₂]·xH₂O，其中Ln=Eu （1）、Tb （2），x=7（1），10.17（2）。这2种稀土钼酸盐中都含有新颖的二十面体[LnMo₁₂O₄₂]构建单元，该单元通过与{LnO₉}多面体进一步连接形成三维网络。光致发光测试表明，化合物1和2显示出明显不同的发射特征，这与Eu³⁺和Tb³⁺离子的不同能级跃迁密切相关。化合物1表现出较强的红色发射（CIE色度坐标为（0.66，0.33））、高发光强度、较大的荧光量子产率（约60%），对应于从⁵D₀到⁷F_J （J=4、3、2、1、0）的跃迁；化合物2表现出浅绿色发射（CIE色度坐标为（0.34，0.60）），对应从⁵D₄到⁷F_J （J=6、5、4、3）的能级跃迁，其发光强度较弱和荧光量子产率较低（约20%）。有趣的是，一定量的Tb³⁺引入和大量溶剂分子的存在导致化合物2发生部分荧光猝灭，但对化合物1的荧光几乎没有影响。

关键词: 稀土钼酸盐晶体结构光致发光荧光淬灭配位化学荧光粉

基金项目: 国家自然科学基金（No.21871262，21901242）、福建省自然科学基金（No.2020J05080）、厦门自然科学基金（No.3502Z20206080）、中国科学院重点研究计划（No.ZDRW-CN-2021-3-3）和中国科学院青年创新促进会（No.2021302）资助。

Abstract: Two new 3D rare-earth molybdate frameworks,[Ln(H₂O)₃]₃[LnMo₁₂O₄₂]·xH₂O, where Ln=Eu (1), Tb (2); x=7 (1), 10.17 (2), have been synthesized by slow evaporation. Both of these rare earth molybdate frameworks have a new rare-earth-centered icosahedron[LnMo₁₂O₄₂] building unit, which is further connected to adjacent ones by {LnO₉} polyhedra to form a 3D network. Photoluminescence tests reveal that 1 and 2 exhibited different emission properties, which are caused by the f-orbital energy levels of Eu³⁺ and Tb³⁺. 1 exhibited bright red emissions (CIE chromaticity coordinates:(0.66, 0.33)) corresponding to the transition from ⁵D₀ to ⁷F_J (J=4, 3, 2, 1, 0), with high luminescent emission intensity and high quantum yield (about 60%). 2 exhibited light green emissions (CIE chromaticity coordinates:(0.34, 0.60)) corresponding to the transition from ⁵D₄ to ⁷F_J (J=6, 5, 4, 3), with lower luminescent emission intensity and quantum yield (about 20%). Interestingly, the introduction of Tb and the presence of a large number of solvent molecules in compound 2, both lead to partial fluorescence quenching but have little effect on the fluorescence properties of 1.

Keywords: rare-earth molybdate photoluminescence crystal structure fluorescence quenching phosphor

投稿时间：2023-04-11 修订日期：2023-09-14

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黄敏,卓著,陈婷,路自修,王维,黄有桂.基于[LnMo₁₂]二十面体的三维稀土钼酸盐骨架的合成、结构及荧光性能[J].无机化学学报,2023,39(11):2209-2218.

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