ИСТИНА

Объектом исследования являются люминесцирующие координационные соединения (КС) РЗЭ, проявляющие эффект радиолюминесценции. Цель работы – разработка новых химических соединений с заданными химическими и физико-химическими свойствами. В процессе работы проводились экспериментальные исследования по синтезу ароматических карбоксилатов европия и тербия, определению их фотофизических характеристик и термической стабильности. В основу дизайна таких соединений положен прием разнолигандного комплексообразования с нейтральными лигандами и биметаллическое комплексообразование.

The object of the study are luminescent coordination compounds (CCs) of REE, showing the effect of radio-luminescence. The purpose of the work is the development of new chemical compounds with desired chemical and physico-chemical properties. In the process of conducting a pilot study on the synthesis of aromatic carboxylates of europium and terbium, the definition of their photophysical properties and thermal stability. The basis of the design of such compounds was mixed-ligand complex formation with neutral ligands and bimetallic complex formation.

Разработка химического состава, структуры, технологий синтеза и нанесения современных высокоэффективных люминофоров и люминофорных композиций на основе органических КС РЗЭ, возбуждаемых β излучением трития, для использования в составе газонаполненных и твердотельных РЛС.

Предварительный анализ научно-технической информации показал – радиолюминесцентные источники света на основе трития выпускаются в целом ряде стран, при этом в качестве люминофоров в основном используются два типа материалов: люминофоры на основе сульфида цинка (ZnS, энергетическая эффективность до 20 %) и люминофоры на основе оксида иттрия (Y2O3, энергетическая эффективность до 10 %). Яркость свечения РЛС, изготовленных на основе лучших люминофоров указанных типов, не превышает 0,5 Кд/м2. Другие классы люминофоров, в частности, люминофоры на основе органических соединений редкоземельных элементов – КС РЗЭ, менее изучены и до настоящего времени не получили такого широкого применения для изготовления РЛС, вместе с тем, люминофоры на основе КС РЗЭ позволяют достичь заметно большей яркости свечения – вплоть до 3 Кд/м2.

Целью данной научно-исследовательской работы была разработка новых химических соединений с заданными химическими и физико-химическими свойствами. Эти соединения должны отвечать следующим требованиям: (1) представлять собой люминесцирующие координационные соединения РЗЭ (КС РЗЭ) с органическими лигандами; (2) обладать высокой химической и термической стабильностью; (3) обладать способностью люминесцировать под действием бета-излучения. Такие КС РЗЭ известны как среди β-дикетонатных, так карбоксилатных соединений, но поиск новых целесообразно было проводить именно среди ароматических карбоксилатов тербия и европия. Среди соединений этого класса есть такие, которые обладают очень яркой люминесценцией и исключительно высокой термической (до 600оС) и химической устойчивостью, в отличие от β-дикетонатов, деградирующих под длительным УФ воздействием. Механизм люминесценции КС РЗЭ с органическими лигандами позволяет варьировать ее интенсивность и длительность при изменении лигандного состава КС. Это открывает возможность целенаправленного синтеза материалов с заданными люминесцентными свойствами. В данной работе для разработки новых люминофоров с требуемыми свойствами использовали прием разнолигандного комплексообразования как с нейтральными (Q), так и с анионными лигандами, а также прием биметаллического комплексообразования. При этом выбор лигандов проводится таким образом, чтобы сравнить радиолюминесцентные свойства соединений с различной эффективностью поглощения бета-лучей (степень сопряжения и объем лиганда), мобильностью электронов (от нее зависит длина пробега бета-излучения), а также разным числом процессов переноса энергии, которые предшествуют люминесценции. Предварительные испытания показали, что интенсивность бета-люминесценции коррелирует с величиной квантового выхода фотолюминесценции, однако еще более важной является стабильность соединений. Так, бета-дикетонат европия с чрезвычайно высокой интенсивностью люминесценции, не демонстрировал радиолюминесценции, что мы связываем с его разложением. Таким образом, рекомендуется провести измерения радиолюминесценции полученных ароматических карбоксилатов на оборудовании, модифицированном в соответствии с приведенными рекомендациями.