Iper

Scientific Reports volume 6, numero articolo: 24458 (2016) Citare questo articolo

2772 accessi

24 citazioni

3 Altmetrico

Dettagli sulle metriche

Nuovi luminofori organo-EuIII, Eu(hfa)x(CPO)y ed Eu(hfa)x(TCPO)y (hfa: esafluoroacetilacetonato, CPO: 4-carbossifenil difenil fosfina ossido, TCPO: 4,4′,4″-tricarbossifenile ossido di fosfina), sono stati sintetizzati mediante la complessazione di ioni EuIII con porzioni hfa e ligandi CPO o TCPO. Le stabilità termiche e luminescenti dei luminofori sono estremamente elevate. La temperatura di decomposizione di Eu(hfa)x(CPO)y ed Eu(hfa)x(TCPO)y è stata determinata rispettivamente a 200 e 450 °C. La luminescenza di Eu(hfa)x(TCPO)y sotto irradiazione con luce UV è stata osservata anche ad alta temperatura, 400 °C. Le proprietà luminescenti di Eu(hfa)x(CPO)y ed Eu(hfa)x(TCPO)y sono state stimate da spettri di emissione, rese quantiche e misurazioni della durata. L'efficienza del trasferimento di energia dalle porzioni hfa agli ioni EuIII in Eu(hfa)x(TCPO)y è stata del 59%. La luminescenza fotosensibilizzata dell'Eu(hfa)x(TCPO)y iperstabile a 400 °C è dimostrata per future applicazioni fotoniche.

C'è stato un notevole interesse per lo sviluppo di materiali lantanidi luminescenti da utilizzare in dispositivi quali lampade fluorescenti1,2,3, luci a LED4,5,6,7,8,9,10,11 e display10,11,12,13. Recentemente, ci siamo concentrati sui luminofori organo lantanidi con forti proprietà luminescenti per future misure di risparmio energetico14. I luminofori organo lantanidi sono collegati con un'antenna aromatica per un'elevata efficienza di assorbimento dei fotoni. Purtroppo i luminofori organici generali si decompongono sotto i 200 °C. Nel caso di applicazioni industriali di dispositivi organici che utilizzano materiali lantanidi luminescenti, la termostabilità è necessaria per un processo di produzione del materiale efficace e una durata a lungo termine. Questo manoscritto descrive nuovi luminofori organo lantanidi con termostabilità e forti proprietà luminescenti utilizzando un effetto fotosensibilizzato. Il luminoforo organo lantanide a 400 °C è un materiale inconcepibile, che presenta le caratteristiche della ceramica solida e delle molecole intelligenti.

Attualmente esistono vari tipi di luminofori organo lantanidi basati sul caratteristico design del ligando che sono stati sviluppati come materiali fortemente luminescenti14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28 ,29,30,31,32,33,34,35. Una rete tridimensionale composta da luminofori organo lantanidi, che impediscono lo stiramento, le vibrazioni e le rotazioni dei ligandi organici, porta ad una struttura termostabile. Du e colleghi hanno sintetizzato un composto di lantanidi tridimensionale con acido 1,3-benzendicarbossilico per la costruzione di una struttura termostabile36. Hong e colleghi hanno dimostrato che una struttura metallo-organica di lantanidi (MOF) tridimensionale composta da ioni lantanidi (LnIII = Nd, Sm, Eu, Gd) e ossido di tris-(4-carbossilfenil)fosfina ha un'elevata temperatura di decomposizione (500 °C)37. Tuttavia, i ligandi articolari tipizzati del benzene non promuovono un'efficace fotosensibilizzazione nei luminofori organo-EuIII (η <1%). Si prevede che i luminofori termostabili di lantanidi con un'efficace fotosensibilizzazione apriranno un nuovo campo della scienza dei materiali luminescenti. Abbiamo tentato di preparare un materiale organo lantanide con elevata termostabilità ed efficace luminescenza fotosensibilizzata. In questo studio vengono riportati nuovi luminofori organo-EuIII con porzioni hfa (hfa: esafluoroacetilacetonato) e ossido di carbossifosfina (CPO: 4-carbossifenil difenil fosfina ossido/TCPO: 4,4′,4″-tricarbossifenil fosfina ossido), le strutture di cui sono mostrati in Fig. 1. Le porzioni hfa agiscono come ligandi di fotosensibilizzazione nei luminofori organo-EuIII e svolgono un ruolo importante nella soppressione della transizione non radiativa attraverso il rilassamento vibrazionale dovuto alle loro frequenze vibrazionali più basse38. Il coordinamento delle parti di ossido di fosfina in CPO e TCPO come ligandi articolari tridimensionali fornisce una frequenza a bassa vibrazione per una forte luminescenza. I ligandi CPO e TCPO sono inoltre progettati per includere gruppi carbossilici per la costruzione della struttura termostabile Ln-MOF riportata da Hong e collaboratori37. Come riferimento standard è stato preparato un complesso mononucleare EuIII, Eu(hfa)3(TPPO)2 (TPPO: ossido di trifenilfoschina). La termostabilità dei luminofori organo-EuIII è stata valutata mediante analisi termogravimetrica (TGA). Le proprietà luminescenti sono state stimate da spettri di emissione, rese quantiche e misurazioni della durata. La brillante luminescenza di Eu(hfa)x(TCPO)y a 400 °C è stata osservata con successo e l'efficienza di trasferimento energetico di Eu(hfa)x(TCPO)y è stata calcolata pari al 47%. Pertanto, sono stati dimostrati per la prima volta luminofori organo-EuIII fotosensibilizzati termostabili ed efficaci.