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发射白光的新型材料由于在固态照明，背光的低消耗和全色带的显示上均具有一定的潜在应用价值而备受人们关注 ［79-84］ 。而稀土配合物荧光材料由于具有一些独特的荧光性质，如尖锐和强烈的荧光发射峰，较长的荧光寿命，跨越整个可见光谱的三原色范围（红色，绿色和蓝色），因此其非常适合于设计白色发光材料 ［85-95］ 。因而，如何实现通过不同方法，如改变温度，改变不同金属的比例或改变激发波长等得到我们想要的发特殊光的材料是值得我们研究的。
首先，我们研究了温度对荧光颜色的影响。我们将配合物 10 e在 10～300 K变温荧光测试后的荧光发射峰转化为Commission International d’Eclairage（CIE）1931的色度图坐标（表 2.9），得到如图 2.21所示的结果。有趣的是，我们发现当温度从 10 K升高至 300 K时，配合物 10 e的荧光颜色逐渐有序地从绿色（0.253，0.420）变到了黄绿色（0.336，0.389）。这个结果表明，配合物10 e的荧光颜色可以根据不同的温度得到调节，而这种基于温度调色的荧光性能是由于不同温度下Tb 3＋ 和Eu 3＋ 发生峰强度的变化所造成的 ［43-47］ 。
表 2.9 在 10到 300 K温度范围以 328 nm激发波长激发配合物 10 e后的CIE坐标
图 2.21 配合物 10 e在 10到 300 K温度范围内的CIE色度图坐标图
得到上述温度调光的启发，再加上该系列所有的配合物都为异核同晶结构，因此我们尝试不同金属盐比例对混合稀土配合物荧光发光颜色的影响。我们先用同样的激发波长328 nm激发一系列不同Tb 3＋ /Eu 3＋ 比例的配合物｛［Tb 1-x Eu x （L 1 ）·3H 2 O］·Cl· n H 2 O｝（ x ＝0-1）（1→10 a-k→2），最终得到了如图 2.22（a）所示的荧光发射峰。随着Eu 3＋ 离子比例的增加，Tb 3＋ 离子对应的荧光峰逐渐减弱，而Eu 3＋ 离子对应的荧光峰却逐渐增强。除此以外，当Eu 3＋ 离子的摩尔量增加至约 40％时Tb 3＋ 对应的荧光峰几乎完全消失。这种现象不仅可归因于Eu 3＋ 离子比例的增加，还可归因于随着Eu 3＋ 离子量的增加，Tb 3＋ 向Eu 3＋ 的传能也在增加。用色坐标将整个荧光颜色的变化过程表示出来后，我们可以得到如图2.22（b）所示的结果。随着Eu 3＋ 离子的不断加入，配合物的荧光颜色从仅含Tb 3＋ 的配合物1的绿色，逐渐变为含不同Tb 3＋ /Eu 3＋ 比例（10 a-k）的黄绿色、白色、粉红色直至最后仅含Eu 3＋ 的配合物 2的红色。它们的CIE坐标，如表 2.10所示，逐渐从绿色的（0.264，0.584）逐渐变为红色的（0.541，0.282）。值得注意的是，其中Tb 3＋ /Eu 3＋ 为 0.80/0.20的配合物 10 f的色坐标为（0.321，0.318），与发白光的（0.33，0.33）最为接近 ［83，96］ 。因此我们可以通过调节发绿光的Tb 3＋ 与发红光的Eu 3＋ 的比例来得到发白光的配合物，这也为后期白色LED灯的制作提供了一些新的思路。
图 2.22 （a）混合配合物｛［Tb 1-x Eu x （L 1 ）·3H 2 O］·Cl·nH 2 O｝的固体荧光发射光谱（λ ex ＝328 nm）；（b）混合配合物｛［Tb 1-x Eu x （L 1 ）·3H 2 O］·Cl·nH 2 O｝［1→ 2 Eu 3＋ 比例逐渐增加，x＝0％（1），0.5％（10 a），1％（10 b），2％（10 c），5％（10 d），10％（10 e），20％（10 f），40％（10 g），50％（10 h），60％（10 i），70％（10 j），80％（10 k），100％（2）］的CIE色度图坐标图
表 2.10 混合配合物｛［Tb 1-x Eu x （L 1 ）·3H 2 O］·Cl·nH 2 O｝（x＝0-1）（1→10 a-k→2）的CIE坐标（λ ex ＝328 nm）
其次，考虑到三原色中除了绿色和红色外还有蓝色，再加上上述合成的发蓝光的配合物 4与 1和 2也为异核同晶结构，因此我们继续合成了一系列不同Tb 3＋ /Gd 3＋ 或Eu 3＋ /Gd 3＋ 比例的配合物｛［Gd 1-x Tb x （L 1 ）·3H 2 O］·Cl· n H 2 O｝（ x ＝0.7，0.5，0.3）（11 A-C）或｛［Gd 1-x Eu x （L 1 ）·3H 2 O］·Cl· n H 2 O｝（ x ＝0.7，0.5，0.3）（12 A-C）来研究它们的荧光发光颜色。我们同样用 328 nm的波长激发配合物 1，2，4，11 A-C和 12 A-C，最终得到了如图 2.23（a）和（b）所示的结果。我们发现荧光的发光颜色同样与Tb 3＋ /Gd 3＋ 或Eu 3＋ /Gd 3＋ 的比例相关。随着Gd 3＋ 比例的不断增大，荧光的颜色为 1→11 A-C→4的绿色→蓝绿色→蓝色，或 2→12 A-C→4的红色→粉红色→蓝色。它们的CIE坐标，如表 2.11和表 2.12所示。
图 2.23 （a）混合配合物｛［Gd 1-x Tb x （L 1 ）·3H 2 O］·Cl·nH 2 O｝（x＝0.7，0.5，0.3）以及｛［Gd 1-x Eu x （L 1 ）·3H 2 O］·Cl·nH 2 O｝（x＝0.7，0.5，0.3）的固体荧光发射光谱（λ ex ＝328 nm）；（b）配合物 1→11 A-C→4以及 2→12 A-C→4的CIE色度图坐标图
表 2.11 配合物 1→11 A-C→4的CIE坐标（λ ex ＝328 nm）
表 2.12 配合物 2→12 A-C→4的CIE坐标（λ ex ＝328 nm）
最后，我们选取了发白光的配合物｛［Tb 0.8 Eu 0.2 （L 1 ）·3H 2 O］·Cl· n H 2 O｝（10 f），来研究激发波长对荧光颜色的影响。我们以 10 nm的变化规律分别以 300～360 nm的紫外光激发 10 f，得到如图 2.24（a）和（b）所示的结果，其CIE坐标记录于表 2.13中。如图 2.24所示，当激发波长从 300 nm逐渐增加至 360 nm时配合物 10 f的荧光逐渐从黄色到白色，最终变为蓝色，其中激发波长为 300 nm时 10 f的色坐标为（0.3210，0.3239），最接近白光的（0.33，0.33）。很明显随着激发波长的增加配合物 10 f中Tb 3＋ 和Eu 3＋ 离子的荧光强度逐渐减弱，而配体的荧光强度逐渐增强，这可以解释为从配体到金属中心的能量传递随着激发波长的增加而逐渐减弱 ［62-67］ 。
图 2.24 （a）以 300～360 nm的不同激发波长激发配合物 10 f得到的荧光发射光谱；（b）配合物 10 f在不同激发波长下的CIE色度图坐标图（λ ex ＝300～360 nm）
表 2.13 配合物 10 f在不同激发波长下的CIE坐标（λ ex ＝300～360 nm）
总的来说，我们合成的该系列配合物可以实现多种方法的荧光调色，可以通过改变温度、改变不同金属的比例，以及改变激发波长的方法来得到我们想要的荧光发光颜色，这也为合成发射白光的新型材料或制作新型白色LED灯提供了一些思路 ［97-99］ 。