ВПЛИВ НА ЛЮМІНЕСЦЕНТНІ ВЛАСТИВОСТІ АГРЕГАТНОГО СТАНУ β-ДИКЕТОНАТІВ ЛАНТАНІДІВ

S. B. Meshkova, P. G. Doga, A. A. Kucher

Анотація


В роботі досліджені комплекси Eu3+ і Tb3+ з тіенільнимі, фенільними і алкільними похідними ацетилацетону з різною довжиною ланцюга і будовою фторованого заступника (RF). Згідно з триплетними рівнями β-дикетонів, в комплексах перенос енергії від них до іона Eu3+ можливий з усіма використовуваними реагентами, а до іона Tb3+ тільки в комплексах з фенільними і алкільними похідними ацетилацетону. Знайдено, що в розчинах інтенсивність люмінесценції комплексів Eu3+ і Tb3+ зростає при переході

від нефторованих β-дикетонов до фторованих, а також з подовженням RF: CF3-C3F7-C6F13-C8F17. Однак при переході до сорбатів цих комплексів на ПММА і їх плівкам, з подовженням RF, спостерігається зниження їх інтенсивності люмінесценції, що може бути обумовлено стеричними перешкодами для координації іона Ln3+ з ПММА, створюваними довгим фторалкільним заступником. У зв’язку з цим, в твердому стані інтенсивність люмінесценції комплексів Eu3+ і Tb3+ з фторованими β-дикетонами тим вище, чим коротше RF. Однак, з усіма дослідженими β-дикетонами інтенсивність люмінесценції комплексів Eu3+ і Tb3+ зростає при переході від розчинів до твердого стану на 1-3 по-рядки величини. Виміряні значення часу життя люмінесценції комплексів Eu3+ і Tb3+ з фторованими β-дикетонами для сорбатів і плівок також в 1.5-2.6 рази перевершують відповідні величини їх для розчинів. Крім цього, досліджувані комплексні сполуки показали досить високу фотостійкість до короткохвильового випромінювання при безперервному опроміненні. Таким чином, на прикладі β-дикетонатів Eu3+ і Tb3+ показано вплив на інтенсивність і час життя люмінесценції як будови ліганду, так і агрегатного стану комплексу (розчин або твердий стан), що обумовлює відмінність люмінесцентних характеристик на порядки одиниць і може бути використано для розширення можливості їх практичного застосування при вирішенні наукових і науково-технічних проблем.

Ключові слова


β-дикетонати лантанідів; агрегатний стан; люмінесценція

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Problemy himii i primenenija β-diketonatov metallov. Pod red. V.I. Spicyna i L.I. Martynenko. Moscow. Nauka,1985, 271 p. (in Russian)

Binnemans K. Rare-earth beta-diketonates. (Ch. 225). In: Handbook on the physics and chemistry of rare earths. Eds.: Gschneidner K.A. Jr., Bünzli J.-C.G., Pecharsky V.K. 2005, vol. 35, pp. 107-272. https://doi.org/10.1016/S0168-1273(05)35003-3

Eliseeva S.V., Bűnzli J.-C.G. Rare earths: jewels for functional materials of the future. New J. Chem. 2011,vol. 35, pp. 1165-1176. https://doi.org/10.1039/c0nj00969e

Leonard J.P., Gunnlaugsson T. Luminescent Eu(III) and Tb(III) complexes: developing lanthanide luminescent-based devices. J. Fluoresc., 2005, vol. 15, no 4, pp. 585-595. https://doi.org/10.1007/s10895-005-2831-9

Poluektov N.S., Kononenko L.I., Efrjushina N.P., Bel’tjukova S.V. Spektrofotometricheskie i luminescentnye metody opredelenija lantanoidov. Kiev: Nauk. dumka, 1989, 254 p. (in Russian)

Yanagida S., Hasegawa Y., Murakoshi K., Wada Yu., Nakashima N., Yamanaka T. Strategies for enhancing photoluminescence of Nd3+ in liquid media. Coord. Chem. Rev., 1998, vol. 171, pp. 461-480. https://doi.org/10.1016/S0010-8545(98)90069-8

Ermolaev V.L., Bodunov E.N., Sveshnikova E.B., Shahverdov T.A. Bezyzluchatel’nyj perenos jenergii jelektronnogo vozbuzhdenija. Leningrad, Nauka, 1977, 311 p. (in Russian)

Meshkova S.B., Kiriyak A.V., Topilova Z.M., Gorodnyuk V.P. Enhancement of the luminescence of complexes of Tb3+ with pyrazole derivatives by elimination of intra- and intermolecular energy losses. Opt. Spectr., 2006, vol. 100, no 6, pp. 836-839. DOI: 10.1134/S0030400X06060051

Gomes L.F., de Oliveira K.T., Neri C.R., de S. Filho P.C., Dal Bianco M.J., Ramos A.P., Zaniquelli M.E.D.,Serra O.A. Luminescent Langmuir–Blodgett fi lm of a new amphiphilic Eu3+ β-diketonate. J. Lumin., 2008, vol.128, no 8, pp. 1339-1347. https://doi.org/ 10.1016/j.jlumin.2008.01.002

Bol’shoi D.B., Meshkova S.B., Topilova Z.M., Lozinskii M.O., Shapiro Yu.E. Infrared luminescence of ytterbium ions in complexes with β-diketone fl uorides. Opt. Spectr., 1997, vol. 83, no 4, pp. 627-630.

Мак-Глинн С., Adzumi T., Kinosita M. Molekuljarnaja spektroskopija tripletnogo sostojanija. Moscow, Mir, 1972, 448 p. (in Russian)

Meshkova S.B., Kuz’min V.E., Shapiro Yu.E., Topilova Z.M., Yudanova I.V., Bol’shoi D.V., Antonovich V.P. Relationship between the analytical properties of lanthanide (III) β-diketonates and the nature of ligands. J. Anal. Chem., 2000, vol. 55, no 2, pp. 102-108. https://doi.org/10.1007/BF02757732

Topilova Z.M., Rusakova N.V., Meshkova S.B., Lozinskij M.O., Kudrjavceva L.S., Kononenko L.I. Vysokochuvstvitel’noe luminescentnoe opredelenie neodima, samarija i evropija s β-diketonami, soderzhashhimi vo ftorirovannom radikale kislorod. Zhurn. analit. himii., 1991, vol. 46, no 5, pp. 863-869. (in Russian)

Meshkova S.B., Topilova Z.M., Lozinsky M.O., Kudryavtseva L.S., Shapiro Yu.E. Application of modified polymers for high sensitive sorption-luminescent determination of europium (III). Acta Chimica Hungarica –Models in Chemistry, 1992, vol. 129, no 3-4, pp. 325-332.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Проблемы химии и применения β-дикетонатов металлов / Под ред. В.И. Спицына и Л.И. Мартыненко. – М.: Наука, 1985. – 271 с.

2. Binnemans K. Rare-earth beta-diketonates. (Ch. 225). In: Handbook on the physics and chemistry of rare earths. (Eds.: Gschneidner K.A. Jr., Bünzli J.-C.G., Pecharsky V.K.). – 2005. – Vol. 35. – P. 107-272. https://doi.org/10.1016/S0168-1273(05)35003-3

3. Eliseeva S.V., Bűnzli J.-C.G. Rare earths: jewels for functional materials of the future // New J. Chem. –2011. – Vol. 35. – P. 1165-1176. https://doi.org/10.1039/c0nj00969e

4. Leonard J.P., Gunnlaugsson T. Luminescent Eu(III) and Tb(III) complexes: developing lanthanide luminescent- based devices // J. Fluoresc. – 2005. – Vol. 15, N 4. – P. 585-595. https://doi.org/10.1007/s10895-005-2831-9

5. Полуэктов Н.С., Кононенко Л.И., Ефрюшина Н.П., Бельтюкова С.В. Спектрофотометрические и люминесцентные методы определения лантаноидов. – Киев: Наук. думка, 1989. – 254 с.

6. Yanagida S., Hasegawa Y., Murakoshi K., Wada Yu., Nakashima N., Yamanaka T. Strategies for enhancing photoluminescence of Nd3+ in liquid media // Coord. Chem. Rev. – 1998. – Vol. 171. – P. 461-480. https://doi.org/10.1016/S0010-8545(98)90069-8

7. Ермолаев В.Л., Бодунов Е.Н., Свешникова Е.Б., Шахвердов Т.А. Безызлучательный перенос энергии электронного возбуждения. – Л.: Наука, 1977. – 311 с.

8. Meshkova S.B., Kiriyak A.V., Topilova Z.M., Gorodnyuk V.P. Enhancement of the luminescence of complexes of Tb3+ with pyrazole derivatives by elimination of intra- and intermolecular energy losses // Opt. and Spectr. –2006. – Vol. 100, N 6. – P. 836-839. https://doi.org/10.1134/S0030400X06060051

9. Gomes L.F., de Oliveira K.T., Neri C.R., de S. Filho P.C., Dal Bianco M.J., Ramos A.P., Zaniquelli M.E.D., Serra O.A. Luminescent Langmuir–Blodgett fi lm of a new amphiphilic Eu3+ β-diketonate // J. Lumin. – 2008. –Vol. 128, N 8. – P. 1339-1347. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2008.01.002

10. Bol’shoi D.B., Meshkova S.B., Topilova Z.M., Lozinskii M.O., Shapiro Yu.E. Infrared luminescence of ytterbium ions in complexes with β-diketone fl uorides // Opt. and Spectr. – 1997. – Vol. 83, N 4. – P. 627-630.

11. Мак-Глинн С., Адзуми Т., Киносита М. Молекулярная спектроскопия триплетного состояния. – М.:Мир, 1972. – 448 с.

12. Meshkova S.B., Kuz’min V.E., Shapiro Yu.E., Topilova Z.M., Yudanova I.V., Bol’shoi D.V., Antonovich V.P.Relationship between the analytical properties of lanthanide (III) β-diketonates and the nature of ligands //J. Anal. Chem. – 2000. – Vol. 55, N 2. – P. 102-108. https://doi.org/10.1007/BF02757732

13. Топилова З.М., Русакова Н.В., Мешкова С.Б., Лозинский М.О., Кудрявцева Л.С., Кононенко Л.И. Высокочувствительное люминесцентное определение неодима, самария и европия с β-дикетонами, содержащими во фторированном радикале кислород.// Журн. аналит. химии. – 1991. – Т. 46, № 5. – С. 863-869.

14. Meshkova S.B., Topilova Z.M., Lozinsky M.O., Kudryavtseva L.S., Shapiro Yu.E. Application of modifi ed polymers for high sensitive sorption-luminescent determination of europium (III) // Acta Chimica Hungarica – Models in Chemistry. – 1992. Vol. 129, N 3-4. P. 325-332.





DOI: https://doi.org/10.18524/2304-0947.2018.1(65).124548

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.