Исследователи разработали уникальные комплексы меди и серебра с органическими молекулами, способные излучать свет в широком спектре цветов в зависимости от окружающего растворителя. Изменяя среду новых соединений, авторы получили яркую желтую, зеленую, красную и синюю люминесценцию. Эти перспективные материалы открывают путь к созданию новых энергоэффективных технологий. Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда (РНФ).
Значение люминесцентных материалов
Светоизлучающие соединения находят применение в самых разных сферах — от техники (светодиоды, дисплеи, сенсоры) до медицины и биологии (визуализация тканей, диагностика). Яркость и цвет их свечения часто определяются внешними факторами. На эти характеристики могут влиять температура, энергия возбуждающего света и химическое окружение, например, молекулы растворителя. Поэтому ключевой задачей ученых является управление цветопередачей материалов путем варьирования условий среды.
Синтез новых светящихся комплексов
Специалисты из Института элементоорганических соединений имени А.Н. Несмеянова РАН (Москва) совместно с коллегами из Физического института имени П.Н. Лебедева РАН (Москва) и Института неорганической химии имени А.Н. Николаева СО РАН (Новосибирск) синтезировали инновационные люминесцентные комплексы. В их основе — два иона металла (медь или серебро), соединенные органическими лигандами: пиразолат-анионом и фосфорсодержащими соединениями.
Роль растворителя в формировании свойств
Ученые получили комплексы методом кристаллизации из толуола или дихлорметана. Молекулы дихлорметана интегрировались в кристаллическую решетку, что привело к значительному сближению ионов металла в серебряных комплексах и кардинальному изменению их оптических характеристик. Для медных комплексов этот эффект был менее выражен, а кристаллизация из толуола не вызывала структурных изменений ни в одном из случаев.
Яркая палитра люминесценции
Все созданные комплексы демонстрировали интенсивную люминесценцию, цвет и сила которой определялись типом металла и растворителем. Комплексы меди светились желтым (в толуоле) или красным (в дихлорметане), а серебряные — зеленым (в толуоле) или синим (в дихлорметане). Наиболее эффективным оказался комплекс серебра с дихлорметаном, показавший квантовый выход (эффективность преобразования поглощенного света в излучение) в 27%, что почти втрое выше, чем у его аналога из толуола.
Перспективы применения и дальнейшие исследования
«Мы нашли простой способ тонкой настройки оптических характеристик люминесцентных комплексов через изменение условий кристаллизации. Полученные соединения обладают большим потенциалом для создания ярких и энергоэффективных LED-дисплеев нового поколения для смартфонов и телевизоров. Наши дальнейшие планы включают синтез серии комплексов меди и серебра с другим составом и структурой путем варьирования соотношений реагентов. Также мы продолжаем углубленно изучать влияние природы растворителя на их люминесцентные свойства», — отмечают авторы проекта, поддержанного грантом РНФ.
Источник: indicator.ru
