Исследователи из Физического института им. П.Н. Лебедева РАН, НИУ ВШЭ и МГУ им. М.В. Ломоносова представили инновационную технологию получения материалов с заданными оптическими свойствами на основе редкоземельного металла европия. Новый метод синтеза, основанный на использовании различных спиртов, позволяет управлять структурой, стабильностью и интенсивностью люминесценции получаемых соединений.
В ходе экспериментов ученые растворяли хлорид европия с органическими лигандами в семи различных спиртах. В результате образовывались кристаллические комплексы, которые изначально были нестабильны, но со временем самостоятельно преобразовывались в прочные полимерные структуры. Эти полимеры демонстрировали яркое красное свечение под ультрафиолетом, превосходя по интенсивности нестабильные аналоги в 1,5–3 раза, и сохраняли свои свойства при нагреве до 300 °C.
Анализ структуры материалов с помощью рентгеновской дифракции показал, что в полимерных соединениях формируются дополнительные связи между ионами европия и лигандами, что обеспечивает их высокую прочность и устойчивость. Кроме того, полученные полимеры обладают уникальным люминесцентным «отпечатком» — они светятся в диапазонах, где аналогичные материалы уже теряют яркость.
По словам младшего научного сотрудника лаборатории молекулярной спектроскопии ФИАН Виктории Гончаренко, подобных стабильных полимерных комплексов без использования дополнительных нейтральных лигандов в мире известно менее десяти, и разработанный российскими учеными материал оказался наиболее эффективным по люминесценции.
Достижение российских ученых открывает широкие перспективы для практического применения новых материалов. Их можно использовать для защиты банкнот и документов от подделки, создания высокочувствительных сенсоров и датчиков, а также в биомедицине — например, для визуализации патологических изменений в тканях или улучшения свойств медицинских имплантатов. Как отметил доцент Сибирского федерального университета Илья Архипов, высокая термостабильность и чувствительность делают эти материалы востребованными в оптоэлектронике и промышленном мониторинге.
Кандидат химических наук, доцент НОЦ инфохимии ИТМО Антон Муравьев подчеркнул, что исследование впервые позволило понять, как молекулы спирта-растворителя влияют на формирование кристаллической структуры и фотофизические свойства комплексов европия. Это открытие важно для развития супрамолекулярной химии и создания новых функциональных материалов с управляемыми свойствами.
Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда и опубликована в журнале Inorganic Chemistry Communications.
Источник: https://iz.ru/
распечатать статью
