ктів, пов'язаних з фотофізичних процесами. Короткі літературні фотофизические параметри представлені в таблиці 1 [8].
Таблиця 1
Основні літературні фотофизические параметри комплексів ербію з похідними гидроксихинолина
3. Механізм переносу енергії в комплексах лантанідів
Спочатку 1990-х років, Льон ввів термін антена - Позначає поглинання, перенесення енергії, послідовних викидів за участю різних поглинаючих (ліганди) та випромінювальних (іони лантанідів) компонентів у люмінесцентних комплексах лантаноїдів, які працюють як перетворювачі світла молекулярних пристроїв (LMCDs). Цей двоступінчастий процес збудження дозволяє домогтися більшого збудженого стану ступеня заповнення використовуючи дози світла (Дж/см 2) чотирьох-п'яти порядків нижче ніж ті, які потрібні для голих іонів і дозволяє подолати слабкі поглинання іонів лантаноїдів. Рис.4. показує на прикладі ербію, спрощену схему енергетичних рівнів, яка ілюструє процес передачі енергії. Після оптичного збудження в ближньому УФ синглет ліганда збудженого стану S1 може або розпадатися в основний стан S0, або до триплетного стану Tn через механізм межсистемного перетину (МСП) шляхом посилення ефекту важкого атома. Збуджені триплети згодом можуть заповнити верхні рівні іонів лантаноїдів через перенос резонансної енергії (RET). Після швидкого збудженого стану настає релаксація іона, радіаційний розпад (2S +1) Гj? (2S +1) Гj, дає випромінювання Ln3 + в ІК-області спектра.
Рис 4. Схема Яблонски, що ілюструє двоступінчастий процес збудження ербію в комплексі гидроксихинолина. Пунктирні стрілки позначають безвипромінювальний механізм релаксації.
У спрощеній моделі, загальний (або абсолютний) квантовий вихід Фtot сенсибілізованої люмінесценції комплексів лантаноїдів може бути записаний:
Фtot =? ISC? ETФLn =? sensФLn =? sens? obs /? rad (1)
де ФLn є внутрішнім квантовим виходом для прямого збудження іонів лантанідів,? ISC представляє ефективність межсистемного процесу перетину і? ET є ефективністю 3 ?? * - Ln передачі (ліганд-метал).
Ці останні умови можуть бути об'єднані в ефективний параметр чутливості? sensФLn, суворо обмежений декількома конкурентними безизлучательним процесами розпаду при випромінюванні іона лантаноида, і залежить від співвідношення між константами швидкості випромінювання (кrad=1 /? rad) і процесами дезактивації збудженого стану (кobs=1 /? obs). ? obs - спостережуване час розпаду ІЧ-області спектра з'єднання лантаноида, а? rad - це природне радіаційне час життя даного іона лантаноида при відсутності безвипромінювальної дезактивації. Тільки загальний квантовий вихід Фtot і час життя люмінесценції? obs можуть бути безпосередньо виміряні і їх значення знайдені в літературі, тоді як інші члени рівняння (3) часто важко визначити, і представлені, в більшості випадків, тільки грубі значення. Таким чином, світловий потік люмінесцентних матеріалів на основі комплексів лантаноїдів істотно залежить від: (I) поглинання антенного блоку, (II) ефективності двоступеневого 1S *? 3T *? Ln * процесу сенсибілізації і (III) ефективності люмінесценції іона металу, що впливає на час життя випромінювання [9].
4. Комплекси неодиму, ітербію і ербію з 8-гідроксихінолін
В даний час використовують бідентатного і полідентатних комплекси на основі хіноліну (рис. 5).
Рис. 5. Деякі похідні хіноліну, використовувані для підготовки люмінесцентних комплексів з іонами лантанідів.
Раніше передбачалося, що гідроксихінолін з тривалентного металом утворює трис-хелатную октаедричні структуру LnQ3. Проте надалі з'явилися припущення про іншу стехіометрії комплексів з 8-гідроксихінолін (HQ) і його похідних. У результаті синтезу, заснованого на додаванні етанольного розчину HQ до розчину нітрату лантаніди у воді, отримують продукт, який осідає після додавання невеликого надлишку розчину аміаку, і відповідає співвідношенню метал-ліганд як 1: 3.
Надалі було показано, що в результаті реакції виходять суміші різних комплексів, замість одного продукту. Наприклад, один з отриманих комплексів містить три іона лантаноїдів, перекритих Q лігандами ( тримерного комплекси загальною формулою Ln3Q8 +). Він і є переважаючим продуктом при використанні 8-гидроксихинолина і 5-хлор - 8-гидроксихинолина в якості лігандів. Також, замість них, використовують ліганди 5,7-дігалоген-гидроксихинолина (H5, 7XQ, X=Cl, Br, I). У результаті виходить суміш димеризованих трис [Ln (5,7XQ) 3 (H2O) 2] 2 (складається з двох трис комплексів, пов'язаних водневими зв'язками) і тетракіс (NH4 [Ln (5,7XQ) 4]) комплексів у співвідношенні метал-ліганд як 1: 3 і 1: ...
