Новости

19 марта, 2021 17:40

Исследователи научились управлять структурой люминесцентных комплексов

Источник: ИОНХ РАН
Ученые из Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН и Физического института им. П.Н. Лебедева РАН изучили превращения кадмий- и цинк-содержащих соединений, перспективных в качестве исходных компонентов для синтеза более сложных фотолюминесцентных материалов, и обнаружили способ управления их структурой. Результаты работы опубликованы в высокорейтинговом журнале Materials.
Источник: авторы статьи
Источник: авторы статьи
Один из авторов статьи Наталья Гоголева. Фото из личного архива
3 / 4
Источник: авторы статьи
Источник: авторы статьи
Один из авторов статьи Наталья Гоголева. Фото из личного архива

Интерес к цинк-лантанидным и кадмий-лантанидным координационным соединениям обусловлен их люминесцентными свойствами, открывающими возможность их применения в качестве материалов для лазеров, компонентов тонких люминесцентных пленок, оптических усилителей, сенсоров, излучающих слоев электролюминесцентных устройств, например, экранов для телевизоров, смартфонов и других приборов.

Полезные с практической точки зрения свойства координационных соединений определяются природой металлов и исходных органических соединений, входящих в состав получаемого материала и работающих как единый ансамбль. Атомы кадмия или цинка и органическая составляющая обеспечивают эффективное поглощение излучения, которое затем при люминесценции испускается редкоземельным атомом в виде потока яркого зеленого, красного или иных цветов. Управление составом и строением фотоактивных веществ является очень непростой задачей, для решения которой анализируются закономерности образования соединений определенной кристалической структуры и способы влияния на нее.

Авторами разработаны методики синтеза новых комплексов, где атомы кадмия или цинка сочетаются с атомами редкоземельных металлов в составе солей фторированной бензойной кислоты. Такие вещества обладают интенсивной люминесценцией, они магнетоактивны и могут использоваться в качестве фотолюминесцентных и магнитных материалов, а также сенсоров. Ученые обнаружили чувствительность кадмиевых соединений к условиям реакции и разработали способы управления их структурой «извне».

«С помощью рентгено-структурных исследований мы обнаружили на примере пентафторбензоатов кадмия-лантанидов возможность управления строением комплекса посредством изменения температуры: при комнатной – выделялся координационный полимер, который распадался на отдельные молекулы в результате нагревания. При этом цинковый аналогичный комплекс имел молекулярное строение во всем исследуемом диапазоне температур, а совместное присутствие цинка и кадмия приводило к выделению молекулярного кадмиевого комплекса. Оказалось, что таким простым способом возможно «переключать» структуру кадмийсодержащих соединений и влиять на их свойства, что в сочетании с достаточно эффективной люминесценцией позволяет рассматривать полученные вещества как перспективные для создания новых оптических материалов и устройств»,- прокомментировала работу соавтор статьи, старший научный сотрудник Лаборатории координационных полиядерных соединений ИОНХ РАН, кандидат химических наук Наталья Гоголева.

Работа поддержана грантом Российского научного фонда.

17 мая, 2021
Сибирские ученые исследуют наночастицы для использования в сфере печатной электроники
Сотрудники Института неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН уже несколько лет ведут исследо...
13 мая, 2021
Пористые наночастицы помогут эффективнее доставлять лекарства длительного действия
Российские химики получили наноконтейнеры для лекарств из металлоорганического материала на основе ц...