Гипер

Научные отчеты, том 6, Номер статьи: 24458 (2016) Цитировать эту статью

2772 Доступа

24 цитаты

3 Альтметрика

Подробности о метриках

Новые органолюминофоры EuIII, Eu(hfa)x(CPO)y и Eu(hfa)x(TCPO)y (hfa: гексафторацетилацетонат, CPO: 4-карбоксифенилдифенилфосфиноксид, TCPO: 4,4',4″-трикарбоксифенил оксид фосфина), были синтезированы путем комплексообразования ионов EuIII с фрагментами hfa и лигандами CPO или TCPO. Термическая и люминесцентная стабильность люминофоров чрезвычайно высока. Температура разложения Eu(hfa)x(CPO)y и Eu(hfa)x(TCPO)y составила 200 и 450 °C соответственно. Люминесценция Eu(hfa)x(TCPO)y под действием УФ-излучения наблюдалась даже при высокой температуре 400 °С. Люминесцентные свойства Eu(hfa)x(CPO)y и Eu(hfa)x(TCPO)y были оценены по спектрам излучения, квантовым выходам и измерениям времени жизни. Эффективность переноса энергии от фрагментов hfa к ионам EuIII в Eu(hfa)x(TCPO)y составила 59%. Фотосенсибилизированная люминесценция гиперстабильного Eu(hfa)x(TCPO)y при 400 °C продемонстрирована для будущих фотонных приложений.

Существует значительный интерес к разработке люминесцентных материалов из лантаноидов для использования в таких устройствах, как люминесцентные лампы1,2,3, светодиодные фонари4,5,6,7,8,9,10,11 и дисплеи10,11,12,13. Недавно мы сосредоточили внимание на органо-лантанидных люминофорах с сильными люминесцентными свойствами для будущих мер по энергосбережению14. Люминофоры из лантанидов соединены с ароматической антенной для высокой эффективности поглощения фотонов. К сожалению, обычные органические люминофоры разлагаются при температуре 200 °C. В случае промышленного применения органических устройств с использованием люминесцентных материалов из лантаноидов термостабильность необходима для эффективного процесса производства материалов и длительного срока службы. В этой рукописи описаны новые лантанидорганические люминофоры с термостабильностью и сильными люминесцентными свойствами, использующие фотосенсибилизированный эффект. Лантанидорганический люминофор при 400 °C представляет собой невероятный материал, обладающий характеристиками твердой керамики и умных молекул.

В настоящее время существуют различные типы лантанидорганических люминофоров, основанные на характерном дизайне лигандов, которые были разработаны как сильно люминесцентные материалы14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28 ,29,30,31,32,33,34,35. Трехмерные сети, состоящие из лантанидорганических люминофоров, которые предотвращают валентные колебания и вращения органических лигандов, приводят к термостабильной структуре. Ду и его коллеги синтезировали трехмерное соединение лантаноидов с 1,3-бензолдикарбоновой кислотой для создания термостабильной структуры36. Хонг и его коллеги продемонстрировали, что трехмерный металлоорганический каркас (MOF) лантаноидов, состоящий из ионов лантаноидов (LnIII = Nd, Sm, Eu, Gd) и трис-(4-карбоксилфенил)фосфиноксида, имеет высокую температуру разложения (500°С). °С)37. Однако совместные лиганды бензольного типа не способствуют эффективной фотосенсибилизации в органо-люминофорах EuIII (η < 1%). Ожидается, что термостабильные люминофоры из лантаноидов с эффективной фотосенсибилизацией откроют новую область люминесцентного материаловедения. Нами предпринята попытка получить лантанидорганический материал с высокой термостабильностью и эффективной фотосенсибилизированной люминесценцией. В этом исследовании сообщается о новых органо-люминофорах EuIII с фрагментами hfa (hfa: гексафторацетилацетонато) и оксидом карбоксифосфина (CPO: 4-карбоксифенилдифенилфосфиноксид/TCPO: 4,4',4″-трикарбоксифенилфосфиноксид), структуры из которых показаны на рис. 1. Фрагменты hfa действуют как фотосенсибилизирующие лиганды в органо-EuIII-люминофорах и играют важную роль в подавлении безызлучательного перехода посредством колебательной релаксации из-за их более низких частот колебаний38. Координация частей оксида фосфина в CPO и TCPO как трехмерных совместных лигандах обеспечивает низкую частоту колебаний для сильной люминесценции. Лиганды CPO и TCPO также включают карбоксильные группы для построения термостабильной структуры Ln-MOF, о которой сообщили Хонг и его коллеги37. В качестве стандарта сравнения был приготовлен моноядерный комплекс EuIII Eu(hfa)3(TPPO)2 (TPPO: оксид трифенилфосохина). Термостабильность органо-EuIII-люминофоров оценивали с помощью термогравиметрического анализа (ТГА). Люминесцентные свойства оценивались по спектрам излучения, квантовым выходам и измерениям времени жизни. Яркая люминесценция Eu(hfa)x(TCPO)y при 400 °C была успешно обнаружена, и рассчитанная эффективность передачи энергии Eu(hfa)x(TCPO)y составила 47%. Таким образом, впервые были продемонстрированы термостабильные и эффективные фотосенсибилизированные органо-EuIII-люминофоры.