Новые люминесцентные материалы для термометров. Выпускник КФУ совершил значительное открытие

В Казанском федеральном университете (КФУ) разработали инновационные материалы для люминесцентной бесконтактной термометрии, которые могут применяться в бытовых условиях, на производстве и в химических реакторах.

Выпускник Химического института им. А.М. Бутлерова КФУ, Максим Жернаков, в рамках своей выпускной квалификационной работы, предложил решение проблемы бесконтактного измерения температуры в криогенных и нормальных условиях, создав материалы для люминесцентной термометрии. Результаты исследования опубликованы в международном журнале Chemistry of Materials.

Основой для разработки стали устойчивые комплексы иттербия (III) с ароматическими N-донорами, что позволило получить соединения с температурно-зависимыми люминесцентными свойствами. В результате исследований были созданы шесть новых соединений на основе редкоземельных металлов, которые изменяют спектр и цвет своего излучения при изменении температуры, что стало основой для нового типа термометра.

Научный руководитель Максима Валерий Штырлин, отметил, что полученные материалы обладают высокой термической стабильностью (до +400°C), превосходя аналогичные показатели у существующих термометров на основе металлорганических каркасов и полимерных композитов. Это открытие позволяет использовать новые материалы в широком диапазоне температур от -10°C до +65°C с высокой относительной термической чувствительностью.

Подбор условий, целенаправленный синтез, очистка, термический анализ и структурный анализ на предмет соответствия материнской структуре были выполнены представителями Химического института им. А.М.Бутлерова КФУ и Школы естественных наук Тюменского государственного университета, а дальнейшее изучение оптических свойств полученных материалов проведено в Гиссенском университете имени Юстуса Либиха, в Германии. Исследования позволили впервые описать трансфер энергии с иона диспрозия (III) на ион европия (III) в твердотельном координационном соединении и определить важнейшие их параметры для создания люминесцентных термометров.

• Валерий Штырлин, руководитель НИЛ координационных соединений, доцент кафедры неорганической химии Химического института им. А.М. Бутлерова КФУ

Дальнейшие планы ученых включают проведение циклических измерений в различных средах для проверки пригодности материалов в модельных и реальных системах, а также разработку различных сенсоров, тест-систем и приборов для измерения температуры.

Источник: Минобрнауки РФ
Фото: КФУ