СРАВНЕНИЕ ЭНЕРГИЙ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ КОМПЛЕКСОВ ЕВРОПИЯ(III) С ОРГАНИЧЕСКОЙ И НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ПОЛИМЕРНЫМИ МАТРИЦАМИ ПО ДАННЫМ КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
Рубрики: 1. ХИМИЯ
Авторы:
1.
КНИТУ
2.
КНИТУ
Тип:
Статья
Страницы:
с 37
по 41
Статус:
Опубликован
Получено:
14.01.2026
Одобрено:
09.02.2026
Опубликовано:
26.02.2026
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ЕВРОПИЯ(III), ЭНЕРГИЯ СВЯЗЕЙ, КВАНТОВЫЙ ВЫХОД
Финансирование:
Работа выполнена за счет гранта, предоставленного Академией наук Республики Татарстан образовательным организациям высшего образования, научным и иным организациям на поддержку планов развития кадрового потенциала в части стимулирования их научных и научно-педагогических работников к защите докторских диссертаций и выполнению научно-исследовательских работ (соглашение №10/2025-ПД-КНИТУ от 22.12.2025).
Аннотация:
Разработка эффективных гибридных люминесцентных материалов на основе комплексов европия(III) и различного вида матриц сталкивается с рядом проблем, в числе которых агрегация молекул комплексов, вызывающая тушение люминесценции, и низкая эффективность межмолекулярного переноса энергии возбуждения. Решение данных проблем требует рационального подхода к выбору компонентов материалов. Образование ковалентных связей комплексов и их лигандов с матрицей представляет собой перспективный вариант создания стабильных и однородных систем, однако экспериментальный поиск оптимальных пар «лиганд - матрица» требует значительных ресурсов. В данной работе для целенаправленного дизайна таких материалов применены методы квантово-химического моделирования. Проведен сравнительный анализ способов и энергий образования ковалентных связей между лигандами β-дикетонатных комплексов европия(III) с функционализированным 1,10фенантролином и модельными фрагментами органической и неорганической полимерных матриц. Расчеты были выполнены в рамках полуэмпирического подхода SMLC/PM7, параметризированного для моделирования и оптимизации геометрии лантаноидсодержащих координационных соединений. Для анализа люминесцентной эффективности комплексов европия(III) были выполнены расчеты триплетных возбужденных уровней и теоретических значений квантовых выходов излучения. Согласно рассчитанным данным, энергия ковалентных связей и их стабильность существенно зависят от химической природы и стерических факторов фрагментов матриц. Наиболее перспективным вариантом, по результатам моделирования, является применение полимерной матрицы. Ключевым фактором для эффективной сенсибилизации люминесценции европия(III) является условие, при котором триплетный уровень сенсибилизирующего лиганда, связанного ковалентной связью с матрицей, расположен выше резонансного акцепторного уровня иона европия(III), что было подтверждено расчетами для изученных систем.
Разработка эффективных гибридных люминесцентных материалов на основе комплексов европия(III) и различного вида матриц сталкивается с рядом проблем, в числе которых агрегация молекул комплексов, вызывающая тушение люминесценции, и низкая эффективность межмолекулярного переноса энергии возбуждения. Решение данных проблем требует рационального подхода к выбору компонентов материалов. Образование ковалентных связей комплексов и их лигандов с матрицей представляет собой перспективный вариант создания стабильных и однородных систем, однако экспериментальный поиск оптимальных пар «лиганд - матрица» требует значительных ресурсов. В данной работе для целенаправленного дизайна таких материалов применены методы квантово-химического моделирования. Проведен сравнительный анализ способов и энергий образования ковалентных связей между лигандами β-дикетонатных комплексов европия(III) с функционализированным 1,10фенантролином и модельными фрагментами органической и неорганической полимерных матриц. Расчеты были выполнены в рамках полуэмпирического подхода SMLC/PM7, параметризированного для моделирования и оптимизации геометрии лантаноидсодержащих координационных соединений. Для анализа люминесцентной эффективности комплексов европия(III) были выполнены расчеты триплетных возбужденных уровней и теоретических значений квантовых выходов излучения. Согласно рассчитанным данным, энергия ковалентных связей и их стабильность существенно зависят от химической природы и стерических факторов фрагментов матриц. Наиболее перспективным вариантом, по результатам моделирования, является применение полимерной матрицы. Ключевым фактором для эффективной сенсибилизации люминесценции европия(III) является условие, при котором триплетный уровень сенсибилизирующего лиганда, связанного ковалентной связью с матрицей, расположен выше резонансного акцепторного уровня иона европия(III), что было подтверждено расчетами для изученных систем.
Ключевые слова:
КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ЕВРОПИЯ(III), ЭНЕРГИЯ СВЯЗЕЙ, КВАНТОВЫЙ ВЫХОД
КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ, ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ЕВРОПИЯ(III), ЭНЕРГИЯ СВЯЗЕЙ, КВАНТОВЫЙ ВЫХОД
