Лантаноиды и свечение. Как новые соединения помогут создать сенсоры и защитные элементы

Ученые из Санкт-Петербургского государственного университета разработали новые органическо-неорганические гибридные соединения на основе лантаноидов, которые могут использоваться для создания сенсоров и защитных элементов. Эти соединения обладают ярким и контрастным свечением, что делает их перспективными для использования в различных технологических приложениях.

Одним из ключевых направлений исследования стало создание новых люминесцентных металлоорганических каркасных структур (МОКС) с использованием лантаноидов. Эти материалы могут применяться для изготовления сенсоров, люминофоров и даже добавок к ракетному топливу. Лантаноиды известны своей способностью поглощать свет и испускать его в узком спектре, что позволяет создавать яркие и контрастные красители для различных устройств, включая экраны гаджетов и защитные элементы документов.

«Мы получили несколько светящихся полимеров с разными ионами металлов, которые показали высокую чувствительность к тяжелым металлам и яркое свечение»

— Андрей Сергеевич Мерещенко, доцент кафедры лазерной химии СПбГУ

Исследователи синтезировали соединения с ионами европия, тербия, а также иттрия, лантана и лютеция. Эти материалы могут использоваться как люминесцентные сенсоры для обнаружения вредных веществ, например, солей тяжелых металлов в окружающей среде. Пористость материалов увеличивает их удельную поверхность, что повышает чувствительность сенсоров.

Одним из ключевых открытий стало увеличение квантового выхода люминесценции при введении оптически инертных ионов в состав гибридных полимеров. Например, соединение тербия и лютеция продемонстрировало квантовый выход в 95%, что означает, что почти все поглощенные частицы света превращались в зеленое свечение.

«Наши люминесцентные сенсоры позволяют обнаруживать даже незначительные концентрации вредных веществ, таких как соли меди, благодаря резкому снижению люминесценции»

— Андрей Сергеевич Мерещенко, доцент кафедры лазерной химии СПбГУ

В будущем исследователи планируют развивать технологии синтеза новых структур, изучая электролюминесценцию для разработки светодиодов и других электронных устройств.

Источник: Пресс-служба СПбГУ