11.06.2025
Исследователи получили светящееся полимерное соединение на основе европия при поддержке Российского научного фонда
Ученые впервые синтезировали стабильный пористый трехмерный каркасный полимер на основе редкоземельного металла европия в двухвалентном состоянии. Соединение проявляет неординарные магнитные свойства, а также имеет яркое свечение (люминесценцию), которое наблюдается в широком диапазоне температур. Синтезированный полимер найдет применение в люминесцентной термометрии — методе определения температуры объектов по цвету или интенсивности их свечения. Такой подход востребован в промышленности для своевременного обнаружения перегревов оборудования и при контроле качества теплоизоляции в трубопроводах. Благодаря пористой структуре полимер можно будет также применять в качестве сорбента, например, для очистки воздуха от токсичных примесей. Исследование было поддержано грантом Российского научного фонда (РНФ).
Ученые из Института металлоорганической химии имени Г.А. Разуваева РАН (Нижний Новгород) и Института общей и неорганической химии имени Н.С. Курнакова РАН (Москва) синтезировали люминесцентное соединение из двухвалентного европия, бора, азота и углерода. В атмосфере без следов кислорода и влаги авторы смешали растворы йодида европия и аммонийной соли комплексного аниона бора с остатками синильной кислоты. После этого европий сформировал желтые кристаллы.
В результате ученые получили стабильный пористый трехмерный каркасный полимер на основе двухвалентного европия. Пористая структура позволит использовать его в качестве сорбента — материала, способного поглощать другие вещества в жидком, твердом или газообразном состоянии, что может быть полезно, например, для очистки воды.
Также оказалось, что полученное соединение проявляет медленную релаксацию намагниченности — изменение направления намагниченности, подобное изменению направления магнитной стрелки, но в масштабах отдельной молекулы. При этом, исходя из структуры и химического состава, исследуемое вещество вовсе не должно было обладать таким эффектом. Тем не менее, новое соединение проявляло магнитную неоднородность. Это всего второй известный пример проявления медленной релаксации намагниченности двухвалентного европия. Открытие этого явления у данного вещества позволит ученым лучше понять природу химической связи в соединениях редкоземельных металлов.
Кроме того, у полученного соединения ученые обнаружили яркую люминесценцию алого и желтого цветов. Авторы выяснили, что свечение сильно зависело от температуры: максимальный спектр люминесценции наблюдался в диапазоне от -196°C до +226°C. То есть можно было увидеть, что в жидком азоте (минимальная температура) вещество ярко люминесцирует алым цветом, тогда как при максимальном нагреве спектр люминесценции становился светло-желтым.
Ученые из Института металлоорганической химии имени Г.А. Разуваева РАН (Нижний Новгород) и Института общей и неорганической химии имени Н.С. Курнакова РАН (Москва) синтезировали люминесцентное соединение из двухвалентного европия, бора, азота и углерода. В атмосфере без следов кислорода и влаги авторы смешали растворы йодида европия и аммонийной соли комплексного аниона бора с остатками синильной кислоты. После этого европий сформировал желтые кристаллы.
В результате ученые получили стабильный пористый трехмерный каркасный полимер на основе двухвалентного европия. Пористая структура позволит использовать его в качестве сорбента — материала, способного поглощать другие вещества в жидком, твердом или газообразном состоянии, что может быть полезно, например, для очистки воды.
Также оказалось, что полученное соединение проявляет медленную релаксацию намагниченности — изменение направления намагниченности, подобное изменению направления магнитной стрелки, но в масштабах отдельной молекулы. При этом, исходя из структуры и химического состава, исследуемое вещество вовсе не должно было обладать таким эффектом. Тем не менее, новое соединение проявляло магнитную неоднородность. Это всего второй известный пример проявления медленной релаксации намагниченности двухвалентного европия. Открытие этого явления у данного вещества позволит ученым лучше понять природу химической связи в соединениях редкоземельных металлов.
Кроме того, у полученного соединения ученые обнаружили яркую люминесценцию алого и желтого цветов. Авторы выяснили, что свечение сильно зависело от температуры: максимальный спектр люминесценции наблюдался в диапазоне от -196°C до +226°C. То есть можно было увидеть, что в жидком азоте (минимальная температура) вещество ярко люминесцирует алым цветом, тогда как при максимальном нагреве спектр люминесценции становился светло-желтым.