DOI:10.1038/s41598-020-57641-3

将多元铽配合物掺入聚丙烯腈（PAN）中，电纺成均匀直径约200 nm的柔性多功能纳米纤维。紫外（UV）辐射下多配体结合纳米纤维的荧光比较表明，具有双重功能的β-二酮配体不同，是光谱波动的主要原因，充分说明了定量有机配体和中心Tb3+离子之间的分子间相互作用的可用方法。尤其是在308 nm UVB-LED泵浦下，超分子Tb配合物/PAN纳米纤维的总发射光谱功率为2.88 µW，总发射光子数达到7.94×1012 cps，分别比可见光区的二元配合物的总发射光谱功率高近6倍。通过对有机配体的种类进行改性，多配体Tb配合物/ PAN纳米纤维的光通量和发光效率分别达到1553.42μlm和13.72 mlm/W。有效的光子释放和强烈的绿色发射表明，聚合物封端的多组分铽配合物纤维具有制造可设计的柔性光电器件的潜在应用前景。

图1.静电纺丝装置的示意图。

图2.分别为Tb3+配位功能化（a）Tb（acac）3、（b）Tb（acac）3Phen、（c）Tb（BA）3Phen和（d）Tb（acac）2（BA）Phen复合物的示意图。

图3.Tb（acac）3（曲线1）、Tb（acac）3Phen（曲线2）、Tb（BA）3Phen（曲线3）和Tb（acac）2（BA）Phen（曲线4）前驱体粉末的FT-IR光谱。

图4.分别对应于(a-d)在20000放大倍数下的A、B、C和D电纺纳米纤维的SEM显微照片。插图：自然光照射下纳米纤维的宏观形态。

图5.分别对应于（a-d）的A、B、C和D电纺纳米纤维的TEM图像。

图6.分别在（a）239、（b）276、（c）296和（d）327 nm激发的A、B、C和D纳米纤维的发射光谱。插图：分别为在不同激发波长下的B纳米纤维的荧光照片。

图7.分别在（a）365和（b）545 nm处监测到的A、B、C和D纳米纤维的激发光谱。

图8.二元、三元和四元复合物系统中配体-配体和配体-Tb3+离子的相互作用机理。

图9.A、B、C和D纳米纤维的DSC-TGA曲线。

图10.在276 nm激发下，在545 nm处监测到的A、B，C和D纳米纤维的5D4状态的荧光衰减曲线。

图11.（a）分别为在308 nmU VB-LED激发下的A、B、C和D纳米纤维的光谱功率和（b）光子数分布。插图：A、B、C和D纳米纤维的荧光照片。

图12.（a）分别为A、B、C和D纳米纤维的吸收光谱。（b）Tb-复合物纳米纤维的能量转移机理。（c）308 nm UVB-LED激发下纳米纤维的CIE色度图。（d）激发功率为113.2 mW的A、B、C和D纳米纤维的光通量分布。（ET=能量转移，ISC=系统间交叉，NRR=非辐射弛豫）。