Los complejos luminiscentes de cerio con borato de polimercaptoimidazolil: un nuevo emisor basado en los ligandos...

Área de la Ciencia:

• Química de coordinación
• Ciencias de los materiales
• La fotofísica

Sus antecedentes:

• Los iones lantánidos, ácidos Lewis duros, generalmente forman enlaces débiles con donantes de azufre suaves, lo que dificulta el desarrollo del complejo de ligandos S-coordinados.
• Los complejos de lantánidos luminiscentes existentes utilizan predominantemente ligandos donantes de nitrógeno o oxígeno duros, dejando sistemas de donantes de azufre subdesarrollados.

Objetivo del estudio:

• Diseñar y sintetizar nuevos complejos S-coordinados de cerio (III) utilizando ligandos de poli (mercaptoimidazolyl) borato.
• Investigar las propiedades de luminiscencia y la estabilidad del aire de estos complejos de cerio (III) recientemente desarrollados.
• Explorar la influencia de la estructura del ligando en los mecanismos de emisión y el rendimiento cuántico de la fotoluminiscencia (PLQY).

Principales métodos:

• Síntesis de dos series de complejos de cerio (III) de coordinación S utilizando los ligandos de poli (mercaptoimidazolyl) borato tridentado y tetradentado.
• Caracterización de las propiedades de la luminiscencia, incluido el color y el mecanismo de emisión (transición d-f, transición d-f retardada, fluorescencia/fosforescencia centrada en el ligando).
• Evaluación de la estabilidad del aire mediante el monitoreo del rendimiento cuántico de fotoluminiscencia (PLQY) a lo largo del tiempo y la investigación de las vías de degradación.

Principales resultados:

• Se han sintetizado exitosamente complejos luminiscentes de cerio S-coordinado exhibiendo una estabilidad al aire de moderada a buena.
• Se ha conseguido una luminiscencia ajustable que produce emisiones azules y amarillo-verdes con un PLQY máximo del 97%.
• Demostró una notable estabilidad, con el mejor complejo reteniendo 74% de PLQY después de un mes en el aire, y se identificó la degradación a través de la oxidación del azufre a los enlaces SO.

Conclusiones:

• Los ligandos de coordinación S muestran un potencial significativo para crear complejos de cerio estable y luminiscente.
• El diseño de ligandos es crucial para ajustar las propiedades de emisión y mejorar la estabilidad de los complejos de cerio (III).
• Este trabajo ofrece nuevas vías para el desarrollo de materiales avanzados de cerio (III) utilizando ligandos donantes blandos.