Сибирские химики создали люминесцентные комплексы с регулируемой яркостью
В лаборатории металл-органических координационных полимеров Института неорганической химии имени А. В. Николаева Сибирского отделения РАН получили люминесцентные соединения на базе европия и тербия. О результатах сибирские химики рассказали в статье для Inorganic Chemistry. Об этом пишет сайт Научная Россия.
Яркость свечения у новых комплексов растет в четыре раза, если количество воды в них снижается. Ключевую роль играет число молекул H2O рядом с ионом металла. Когда у европия остается одна такая молекула, материал светит заметно сильнее; при двух молекулах картина меняется в худшую сторону. При контакте с чистой водой комплексы разрушаются, однако в других растворителях с регулируемым содержанием влаги структуру удается перестраивать обратимо.
Инженер ИНХ СО РАН Даниил Ушаков пояснил: лиганд начал полимеризоваться сам с собой из-за водородных связей, поэтому вместо полимера образовались комплексы. Одиночные частицы оказались изолированы между органическими цепочками и приобрели устойчивость. По его словам, колебания связи O-H забирают энергию, которая иначе ушла бы в свечение. Безводный растворитель отрывает воду и замещает ее нитратом, а среда с примерно 5% воды возвращает молекулу назад, не разрушая кристалл. Опыты в этиловом и изопропиловом спиртах дали одинаковый результат.
Уже сейчас разработка пригодна для практики. В планах исследователей — модельный пленочный детектор, яркость которого зависит от влажности. Его рассматривают для поиска следов воды в топливе и сухом воздухе, а также для умных материалов с переключаемой люминесценцией.
Старший научный сотрудник ИНХ СО РАН, кандидат химических наук Павел Демаков напомнил о свойствах лантаноидов. Красное свечение европия используют в дисплеях и медицинской диагностике, поскольку ткани лучше пропускают красный свет. Узкие полосы европия и тербия помогают выявлять подделки: метки на банкнотах, печатях, пропусках и произведениях искусства. Смесь красного и зеленого люминофоров дает желтый свет с несколькими узкими пиками, который трудно воспроизвести обычным составом. В дальнейшем ученые хотят сделать более универсальный детектор.
