Российские и итальянские исследователи синтезировали комплексы химического элемента диспрозия, которые при облучении способны светиться. Также химики выяснили, что эти люминесцентные характеристики можно улучшить путём замены молекул обычной воды в их составе на молекулы «тяжёлой», а также замены атомов диспрозия на их люминесцирующий аналог. Исследование осуществлялось при поддержке Российского научного фонда (РНФ).

Фото: Дмитрий Христолюбов

Комплексы диспрозия, изученные учёными, имеют лиганд из класса гетероциклических дикетонов. Такой лиганд функционирует как своего рода антенна: поглощает внешнее излучение, передавая его на лантаноид. Последний же, в свою очередь, излучает собственный свет. Поэтому изученные комплексы диспрозия могут преобразовывать излучение в собственное, но с другой длиной волны.

Однако в этом процессе происходит частичное тушение люминесценции. Чтобы исправить этот недостаток, учёные при синтезе добавили в комплексы диспрозия гадолиний. Светиться этот элемент не способен. Также химики предположили, что если заменить обычную воду в составе диспрозия на «тяжёлую» (в которой место водорода занимает дейтерий), то свойства комплексов улучшатся .

И действительно — после замены люминесценция комплексов была вдвое ярче и затухала в три раза медленнее. У соединений, в которых часть диспрозия была заменена на гадолиний, скорость затухания также уменьшилась, однако эффективность свечения при этом снизилась.

«Предложенные нами подходы помогут при разработке новых источников белого света, в частности органических светоизлучающих светодиодов. В дальнейшем мы планируем провести подобные эксперименты и с другими лантаноидами», — рассказывает руководитель проекта по гранту РНФ Илья Тайдаков, доктор химических наук, руководитель группы «Молекулярная спектроскопия люминесцентных материалов» ФИАН.

https://21mm.ru/news/nauka/tyazhyelaya-voda-uluchshila-svetimost-khimicheskogo-kompleksa/