Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева, Москва, Россия:

П. В. Стрекалов, аспирант
К. И. Рунина, ведущий инженер
О. Б. Петрова, профессор кафедры химии и технологии кристаллов, докт. хим. наук, эл. почта: petrova@muctr.ru

Федеральный исследовательский центр «Институт общей физики им. А. М. Прохорова Российской академии наук», Москва, Россия:

М. Н. Маякова, научный сотрудник Научного центра лазерных материалов и технологий, канд. хим. наук

Синтезированы порошковые гибридные материалы на основе органического люминофора 8-оксихинолята лития и неорганической матрицы PbF₂, полученные соосаждением из водно-спиртовых растворов фторидом аммония при различных концентрациях органического компонента, растворов прекурсоров, порядках смешения реагентов (прямое и обратное осаждение), обеспечивающих локальный избыток нитрата или фторирующего агента в процессе синтеза. Гибридные материалы представляют собой однофазные порошки, соответствующие по своей кристаллической структуре ромбической фазе α-PbF₂. Все полученные гибридные материалы показали эффективную широкополосную люминесценцию в области 390–700 нм, а также смещение полос фотолюминесценции в длинноволновую область относительно исходного Liq, характерное для люминесцентных комплексов свинца, что позволяет предполагать формирование новых оптических центров, связанных с Pbq₂ или [PbqF]₂. Формирование оптических центров происходит в результате обменной реакции и образования новых связей между свинцом и органическими лигандами. Причем увеличение концентрации исходного раствора Pb(NO₃)₂ способствует более полному протеканию обменной реакции (до 88 %). При обратном осаждении большая доля Liq захватывается кристаллизующимся фторидом свинца молекулярно, и полнота прохождения обменной реакции в целом ниже, чем при прямом осаждении. Интенсивность фотолюминесценции при обратном осаждении от 3 до 10 раз выше, чем при прямом осаждении для различных концентраций реагентов. Наиболее интенсивную люминесценцию обеспечивают условия обратного осаждения фторидом аммония раствора нитрата свинца с концентрацией 0,8 М и содержанием Liq 1 % (мас.).

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда, грант № 19-79-0003.

1. Avnir D., Levy D., Reisfeld R. The nature of silica cage as reflected by spectral changes and enhanced photostability of trapped rhodamine 6G // The Journal of Physical Chemistry. 1984. Vol. 88. P. 5956–5959.
2. Sanchez C., Ribot F. Design of hybrid organic-inorganic materials synthesized via sol-gel chemistry // New Journal of Chemistry. 1994. Vol. 18. P. 1007–1047.
3. Parola S., Julián-López B., Carlos L. D., Sanchez C. Optical Properties of Hybrid Organic-Inorganic Materials and their Applications // Advanced Functional Materials. 2016. Vol. 26. P. 6506–6544.
4. Anurova M. O., Runina K. I., Khomyakov A. V., Taydakov I. V., Petrova O. B. et al. The effect of borate glass matrix on the luminescence properties of organic–inorganic hybrid materials // Physics and Chemistry of Glasses: European Journal of Glass Science and Technology. Part B. 2019. Vol. 60, No. 4. P. 40–145.
5. Petrova O., Avetisov R., Akkuzina A., Anurova M., Mozhevitina E. et al. Luminescent stability of hybrids based on different borate glass matrix’s and organic metal complexes // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2017. Vol. 225. P. 012083.
6. Petrova O. B., Anurova M. O., Akkuzina A. A., Saifutyarov R. R., Ermolaeva E. V. et al. Luminescent hybrid materials based on (8-hydroxyquinoline)-substituted metal-organic complexes and lead-borate glasses // Optical Materials. 2017. Vol. 69. P. 141–147.
7. Рунина К. И., Секачева А. Ю., Петрова О. Б. Синтез люминесцентных органо-неорганических гибридных материалов твердофазным методом // Успехи в химии и химической технологии. 2020. Т. 34, №4. С. 80–82.
8. Saifutyarov R., Petrova O., Taydakov I., Akkuzina A., Barkanov A. et al. Optical properties transformation under laser treatment of hybrid organic-inorganic thin films // Physica Status Solidi (A) Applications and Materials Science. 2019. P. 1800647.
9. Petrova O. B., Runina K. I., Mayakova M. N, Taydakov I. V., Khomyakov A. V. et al. Luminescent hybrid materials based on metal-organic phosphors in PbF₂ powder and PbF₂-containing glass matrix // Optical Materials. 2018. Vol. 88. P. 378–384.
10. Рунина К. И., Маякова М. Н., Петрова О. Б. Органо-неорганические люминесцентные гибридные материалы на основе фторида свинца и органических люминофоров // Успехи в химии и химической технологии. 2019. Т. 33,№8. С. 33–35.
11. Севостьянова Т. С., Хомяков А. В., Маякова М. Н., Воронов В. В., Петрова О. Б. Люминесцентные свойства твердых растворов в системе PbF₂ – EuF₃ и свинцовых фтороборатных стеклокристаллических материалов, активированных ионами Eu³⁺ // Оптика и спектроскопия. 2017. Т. 123, № 5. С. 734–744.
12. Fedorov P. P., Kuznetsov S. V., Mayakova M. N., Voronov V. V., Ermakov R. P. et al. Coprecipitation from aqueous solutions to prepare binary fluorides // Russian Journal of Inorganic Chemistry. 2011. Vol. 56. P. 1525–1531.
13. Mayakova M. N., Voronov V. V., Iskhakova L. D., Kuznetsov S. V., Fedorov P. P. Lowtemperature phase formation in the BаF₂ – CeF₃ system // Journal of Fluorine Chemistry. 2016. Vol. 187. P. 33–39.
14. ТУ 2612-007-56853252–2010. Кислота фтористоводородная ОС. Ч. 27-5. — Химки : ООО «Сигма Тек», 2010.
15. Najafi E., Amini M. M., Mohajerani E., Janghouri M., Razavi H. et al. Fabrication of an organic light-emitting diode (OLED) from a two-dimensional lead(II) coordination polymer // Inorganica Chimica Acta. 2013. Vol. 399. P. 119–125.
16. Аккузина А. А., Козлова Н. Н., Горнак А. А., Хомяков А. В., Можевитина Е. Н. и др. Спектральные и люминесцентные свойства высокочистого кристаллического 8-оксихинолята лития // Успехи в химии и химической технологии. 2016. Т. 30, № 3. С. 118–120.